初中物理杠桿及應(yīng)用全課件分析

杠桿一人用手拔釘在木板上的釘子，拔不動提問：結(jié)合你生活中觀看，誰能想方法拔出釘子？〔旁邊放了很多工具，例如老虎鉗、螺絲刀、羊角錘、木塊等等〕0拔圖釘.rmvb1起子.swf2羊角錘分析觀看以下用具，思考：它們有什么共同特點(diǎn)？總結(jié)特點(diǎn)：①是一根硬棒

②在力的作用下能繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動

杠桿定義：一根在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒，叫做杠桿。生活中很多機(jī)械中都有杠桿，舉例：〔1剪刀2釣魚3蹺蹺板4生活中的各種杠桿〕思考：杠桿肯定要直的嗎？以螺絲刀為例，介紹有關(guān)杠桿的名詞術(shù)語。①支點(diǎn)：杠桿繞其轉(zhuǎn)動的點(diǎn) O②動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2動力和阻力都是杠桿受到的力，它們的作用點(diǎn)都在杠桿上。有時(shí)動力與阻力分不清力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。④動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離 L1力的作用線：過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線⑤阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離 L2o..AF1.BF2l2l1什么叫力臂？從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。怎樣找力臂？方法：1.應(yīng)先找出支點(diǎn)的位置，2.再沿動力和阻力的作用方向畫出力的作用線，3.然后從支點(diǎn)作這些力的作用線的垂線。這個(gè)垂線就是力臂。力臂不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離力臂不肯定在杠桿上，釣魚竿鑷子抽水機(jī)剪刀典型例如〔南京市中考試題〕 以下圖是一種常見活塞式抽水機(jī)的示意圖，在圖中畫出手柄所受動力F1的力臂和阻力。F1F2ABOAF1F2BABF1F2畫出杠桿上各力相應(yīng)的力臂O.O.爭論杠桿的平衡條件(1)杠桿的平衡是指杠桿靜止不轉(zhuǎn)動或杠桿勻速轉(zhuǎn)動。今日爭論杠桿的平衡是指杠桿在水平位置靜止不動的平衡。答:使杠桿自身的重力作用線通過支點(diǎn)上，這樣就抵消了杠桿自身的重力對杠桿平衡的影響提問：步驟1，為什么要調(diào)整杠桿兩端的螺母使杠桿在水平位置平衡？步驟2，為什么在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)整鉤碼位置，使杠桿在水平位置重新平衡？答:杠桿只有在水平位置平衡，量得支點(diǎn)到鉤碼的距離就是力臂，此時(shí)杠桿假設(shè)不水平，則支點(diǎn)到鉤碼的距離就不是力臂。從支點(diǎn)到動〔阻〕力作用線的距離，即力臂的長度，才可從杠桿上的刻度值直接讀出.(2)試驗(yàn)?zāi)康模籂幷摳軛U的平衡條件。填寫以下表格 1試驗(yàn)1 2試驗(yàn)2 3試驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力F1/N動力臂l1/cm動力×動力臂

F1l1阻力F2/N阻力臂l2/cm阻力×阻力臂

F2l2123爭論杠桿的平衡條件從上面的試驗(yàn)中可以得到如下的結(jié)論：

爭論：人和大象能不能玩蹺蹺板？假設(shè)能，請估算蹺蹺板的力臂之比大約是多少？杠桿的應(yīng)用：三種杠桿利用杠桿可以用較小的力抑制一個(gè)較大的力，從而省力！是不是使用杠桿就肯定省力呢？省力杠桿：〔動力臂大于阻力臂〕F2F1L1L2Oh2h1省力杠桿：Oh1＞h2省力費(fèi)距離省力杠桿費(fèi)力杠桿：〔動力臂小于阻力臂〕F2F1L1L2O費(fèi)力杠桿：h2h1O費(fèi)力省距離h1＜h2費(fèi)力杠桿等臂杠桿：〔動力臂等于阻力臂〕F2F1L1L2O人身上的杠桿：F1F200用彈簧秤豎直向上拉杠桿一端的A點(diǎn)，如圖中a所示，杠桿平衡時(shí)，彈簧秤示數(shù)為Fa，凡假設(shè)在A點(diǎn)斜向上拉，如圖中b所示，杠桿平衡時(shí)，彈簧秤示數(shù)為Fb，則Fa______Fb?！策x：大于、小于、等于填〕小于一根重100N的均勻直鐵棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是〔〕

A．50N．B．75N．

C．25N．D．100N．使用杠桿時(shí)，以下哪個(gè)說法是正確的？〔〕A．阻力越大，動力肯定越大．

B．阻力臂越短，動力臂肯定越長．

C．阻力肯定時(shí),動力臂與阻力臂之比越大，動力肯定越?。?/p>

D．動力臂和阻力臂肯定是相互垂直的．以下哪些應(yīng)用屬于省力杠桿〔〕

A．手握鋼筆寫字．

B．汽水瓶起蓋器的使用．

C．用筷子夾菜．

D．用大掃帚掃地．ACB圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比〔〕A.F=G；B.F〈G；C.F〉G；D.無法比較。如下圖，杠桿掛上砝碼恰好平衡，每個(gè)砝碼質(zhì)量一樣。在以下各種狀況下杠桿還能保持平衡的是()A．左右砝碼各向支點(diǎn)移一格．

B．左右砝碼各削減一個(gè)．

C．左右砝碼各削減一半．

D．左右砝碼各增加二個(gè)．CAOBFGCP40圖10中的鐵皮剪刀、理發(fā)剪刀，它們的動力臂和阻力臂的長短各不一樣，試分析它們的特點(diǎn)。有一長1米，兩端分別掛重力為50N和225N的物體，那么支點(diǎn)應(yīng)當(dāng)距重力為225N的物體多遠(yuǎn)，杠桿才能平衡？解；由F1L1=F2L2得：50N(1m–L2)=225N

L2得：L2=0.29m如下圖，如杠桿右端的鉤碼下面再加掛一個(gè)同樣的鉤碼，那么杠桿左端的鉤碼應(yīng)移動多少距離，才能使杠桿重新平衡？在圖中，鍋爐保險(xiǎn)閥門S的截面積S=5cm2,鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)的安全值是5105Pa，OA長10cm，假設(shè)右端的錘重為50N，試問：〔1〕為了保證鍋爐的安全使用，重錘應(yīng)掛在離支點(diǎn)O多遠(yuǎn)的地方？〔2〕假設(shè)重錘懸掛處B點(diǎn)離O點(diǎn)的最大距離OB為30cm，為保證安全，重錘下最多能加掛多重的物體？以下圖中各種類型的杠桿中，省距離的是：()一根粗細(xì)均勻的杠桿AB，在端A、B處分別作用豎直向下的力F1、F2時(shí)，杠桿在水平位置處于平衡。假設(shè)使力F1、F2同時(shí)各減小2牛頓，則杠桿失去平衡，且A端上升，B端下降，由此可以推斷杠桿AB的支點(diǎn)位置。()A．在杠桿的中點(diǎn)．

B．不在杠桿的中點(diǎn)，而靠近A端．

C．不在杠桿的中點(diǎn)，而靠近B端．

D．條件缺乏，無法推斷．AC如下圖，力F1、F2、F3、F4分別先后作用在撬棍上剛好撬動石頭，其中作用力最小的是〔〕A．F1B．F2C．F3D．F4BL20生活中的剪刀:動力臂大于阻力臂時(shí)，動力小于阻力，為省力杠桿。道釘撬縫紉機(jī)踏板托盤天平動力臂等于阻力臂時(shí)，動力等于阻力，為等臂杠桿。動力臂小于阻力臂時(shí)，動力大于阻力，為費(fèi)力杠桿。例題:據(jù)《杭州日報(bào)》報(bào)道，2023年6月22日在杭州動物園，一位物理教師用一只彈簧測力計(jì)“稱”出了一頭大象的質(zhì)量。在“稱”象的過程中，他還動用了吊車、鐵籠和10m長的槽鋼作為幫助工具。如不計(jì)槽鋼和鐵籠的物重，吊車的吊鉤固定處距系彈簧測力計(jì)一端的距離為9m，距系鐵籠處的距離為7cm，當(dāng)槽鋼處于水平狀態(tài)時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為200N。試估算大象的質(zhì)量〔g取10N/Kg)L1L2F1F2O古人對杠桿的應(yīng)用與爭論人們很早就會使用杠桿了。三千多年前，古埃及人修建金字塔，就是靠杠桿搬動巨大石塊的。什么狀況下使用杠桿能夠得到巨大的力？典型例如1：

如下圖，輕質(zhì)杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起，在此過程中F的大小及力臂變化是〔〕A．變大、變大B．變大、變小C．變小、變大D．變小、變小典型例如2：如下圖，小名同學(xué)覺得按住木棒的力好大，好幸苦。你認(rèn)為他應(yīng)當(dāng)怎樣轉(zhuǎn)變位置會舒適些？請講出你的理由。答案：將肩膀向袋子靠近點(diǎn)，由于阻力臂減小，動力就會減小。B典型例如3：

如下圖AOB為輕質(zhì)杠桿，B端掛重物G，A端分別作用四個(gè)方向力時(shí)，杠桿都能在圖示位置平衡。則四個(gè)力大小說法正確的選項(xiàng)是〔〕A．F2最小B．F4最小C．F1最小D．F3最小D1．〔05臺州〕以下屬于費(fèi)力杠桿的是〔〕2．〔05溫州〕如下圖，在扶正被風(fēng)吹倒的樹木時(shí),以下措施中最適宜的是〔〕A．繩直接系在A點(diǎn)B．繩直接系在B點(diǎn)C．在A點(diǎn)墊上橡皮，再系上繩D．在B點(diǎn)墊上橡皮,再系上繩DC3．〔05北京〕以下工具中，屬于省力杠桿的是〔〕

A．瓶蓋起子B．定滑輪C．天平D．鑷子4、〔05福州·八縣〕如圖10所示的工具，在使用中屬于費(fèi)力杠桿的是〔〕AD5．廣東·非課改區(qū)〕以下事例屬于省力杠桿是〔〕A.用鑷子換藥B．用筷子夾菜C.用大掃掃帚掃地D.用鉗子截?cái)噼F絲甲乙6．〔05貴陽·課改區(qū)〕如圖2所示的兩種剪刀，假設(shè)要用來剪鐵皮，應(yīng)選種剪刀。在理發(fā)時(shí)應(yīng)選種剪刀。D甲乙3、如以下圖，欲用最小的推力F，把一重力為G的均勻園柱體推上一個(gè)臺階，試在圖中畫出推力F。

？

杠桿平衡條件的應(yīng)用2.小明同學(xué)做研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，在表格內(nèi)計(jì)錄了相應(yīng)的數(shù)據(jù)，請你把表內(nèi)空格處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可得出杠桿的平衡條件是是:

.實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力×動力臂（?！だ迕祝?/p>

阻力F2（牛）

阻力臂L1（厘米）動力×動力臂（牛·厘米）

動力臂L1（厘米）

動力F1（牛）1215105560320602動力×動力臂=阻力×阻力臂〔F1l1=F2l2〕診斷檢測：1.力臂是指支點(diǎn)到

的距離.力的作用線0.5

303.李明同學(xué)做“爭論杠桿平衡條件”試驗(yàn)時(shí)，分別三次調(diào)整杠桿在水平位置平衡以后記錄三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示：實(shí)驗(yàn)序號動力F1（牛）動力臂L1（米）阻力F2（米）阻力臂L2（米）（1）（2）（3）0.981.962.450.020.040.030.493.921.470.010.020.05這三組數(shù)據(jù)中,有一組是錯(cuò)誤的,請你推斷它的試驗(yàn)序號為———．〔１〕專題：杠桿平衡條件的應(yīng)用例1：圖中輕質(zhì)杠桿能否平衡，如不平衡，它將如何轉(zhuǎn)動?F1F2l1l2分析：如F1l1=F2l2

,則杠桿平衡如F1l1>F2l2

,則杠桿不平衡,將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動如F1l1<F2l2

,則杠桿不平衡,將順時(shí)針轉(zhuǎn)動即:當(dāng)杠桿不平衡時(shí),杠桿如何轉(zhuǎn)動取決于F與l的乘積例2：如下圖的杠桿兩端分別掛有實(shí)心金屬塊,恰好平衡，現(xiàn)將它們同時(shí)浸沒在同種液體的兩個(gè)容器內(nèi),則杠桿還能平衡嗎?如不平衡,那端下沉?G1G2l1l2O當(dāng)ρ2>ρ1時(shí),①<②∴ρ2端下沉

當(dāng)ρ2=ρ1時(shí),①=②∴ρ2仍平衡

當(dāng)ρ2<ρ1時(shí),①>②∴ρ1端下沉小結(jié)：此類問題與兩物體的質(zhì)量、體積無關(guān)，也與杠桿是否等臂無關(guān)，放入同種液體中后，都是密度大端下沉。練習(xí).1.如圖,在等臂杠桿左、右端分別掛質(zhì)量相等的實(shí)心鉛塊和鋁塊,杠桿處于平衡狀態(tài),假設(shè)將鉛塊和鋁塊〔ρ鉛>ρ鋁全部浸入水中，則()A.杠桿仍舊平衡B.杠桿左端下沉C.杠桿右端下沉D.無法推斷O鉛鋁B2.如圖,輕質(zhì)杠桿兩端分別掛有體積一樣的物體M和N,杠桿恰好平衡時(shí)的AO:OB=3:1,假設(shè)將M和N同時(shí)浸沒在水中,則杠桿B端將()A.下沉B.上升C.不動D.無法推斷AOABMN3.如下圖定滑輪兩側(cè)繩端分別掛有鐵塊和銅塊,并保持靜止不動,現(xiàn)將它們分別浸沒在水中,〔〕A.它們?nèi)员３朱o止B.銅塊下降,鐵塊上升C.銅快上升,鐵塊下降D.無法推斷鐵銅Ｂ4.甲、乙兩物體體積相等，它們的密度之比是２：１，將它們掛在杠桿支點(diǎn)的兩側(cè)．杠桿平衡，如果將甲、乙兩物體沒入水中，則杠桿〔〕A.仍保持平衡B.不能平衡，掛物體甲的一側(cè)下沉C.不能平衡，掛物體乙的一側(cè)下沉