初中物理杠桿及應用全課件剖析.ppt

1、,杠 桿,一人用手拔釘在木板上的釘子，拔不動 提問：結合你生活中觀察，誰能想辦法拔出釘子？（旁邊放了許多工具，例如老虎鉗、螺絲刀、羊角錘、木塊等等） 0拔圖釘.rmvb 1起子.swf 2羊角錘分析,觀察下列用具，思考：它們有什么共同特點？,總結特點：,是一根硬棒在力的作用下能繞一固定點轉動,杠桿定義：一根在力的作用下可繞一固定點轉動的硬棒，叫做杠桿。,生活中許多機械中都有杠桿，舉例：（1剪刀 2釣魚 3蹺蹺板 4生活中的各種杠桿）,思考：杠桿一定要直的嗎？,以螺絲刀為例，介紹有關杠桿的名詞術語。, 支點：杠桿繞其轉動的點 O, 動力：使杠桿轉動的力 F1, 阻力：阻礙杠桿轉動的力 F2,動力

2、和阻力都是杠桿受到的力，它們的作用點都在杠桿上。有時動力與阻力分不清,力臂是從支點到力的作用線的垂直距離。, 動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離L1,力的作用線：過力的作用點沿力的方向所畫的直線, 阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離L2,什么叫力臂？,從支點到力的作用線的垂直距離。,怎樣找力臂？,方法：,1.應先找出支點的位置，,2.再沿動力和阻力的作用方向畫出力的作用線，,3.然后從支點作這些力的作用線的垂線。,這個垂線就是力臂。,力臂不是支點到力的作用點的距離 力臂不一定在杠桿上，,釣魚竿,鑷子,抽水機,剪刀,典型示例（南京市中考試題） 下圖是一種常見活塞式抽水機的示意圖，在圖中畫出手

3、柄所受動力F1的力臂和阻力。,A,B,A,B,A,B,畫出杠桿上各力相應的力臂,研究杠桿的平衡條件 (1)杠桿的平衡是指杠桿靜止不轉動或杠桿勻速轉動。 今天研究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，為什么要調節(jié)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，調節(jié)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，量得支點到鉤碼的距離就是力臂，此時杠桿如果不水平，則支點到鉤碼的距離就不是力臂。從支點到動（阻）力作用線的距離，即力臂的長度，才可從杠

4、桿上的刻度值直接讀出.,(2)實驗目的：研究杠桿的平衡條件。,填寫下列表格1實驗1 2實驗2 3實驗3,研究杠桿的平衡條件,從上面的實驗中可以得到如下的結論：,討論：人和大象能不能玩蹺蹺板？ 若能，請估算蹺蹺板的力臂之比 大約是多少？,杠桿的應用：三種杠桿,利用杠桿可以用較小的力克服一個較大的力，從而省力！,是不是使用杠桿就一定省力呢？,省力杠桿：（動力臂大于 阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,h2,h1,省力杠桿：,O,h1 h2,省力費距離,省力杠桿,費力杠桿：（動力臂小于 阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,費力杠桿：,h2,h1,O,費力省距離,h1 h2,費力杠桿,等臂杠桿：（

5、動力臂等于 阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,人身上的杠桿：,F1,F2,0,0,用彈簧秤豎直向上拉杠桿一端的A點，如圖中a所示，杠桿平衡時，彈簧秤示數(shù)為Fa，凡若在A點斜向上拉，如圖中b所示，杠桿平衡時，彈簧秤示數(shù)為Fb，則Fa_Fb。（選：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 （ ）A50N B75NC25N D100N,使用杠桿時，下列哪個說法是正確的？ （ ） A阻力越大，動力一定越大B阻力臂越短，動力臂一定越長C阻力一定時,動力臂與阻力臂之比越大，動力一定越小D動力臂和阻力臂一定是相互垂直的,下列哪些應用屬于省力杠桿 （ ）

6、 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,A,C,B,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。,如圖所示，杠桿掛上砝碼恰好平衡，每個砝碼質量相同。在下列各種情況下杠桿還能保持平衡的是( ) A左右砝碼各向支點移一格B左右砝碼各減少一個C左右砝碼各減少一半D左右砝碼各增加二個,C,C,P40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相同，試分析它們的特點。,有一長1米，兩端分別掛重力為50N和225N的物體，那么支點應該距重力為225N的物體多遠，杠桿才能平衡

7、？,解；由F1 L1 =F2 L2 得： 50N(1m L2) =225NL2 得： L2 =0.29m,如圖所示，如杠桿右端的鉤碼下面再加掛一個同樣的鉤碼，那么杠桿左端的鉤碼應移動多少距離，才能使杠桿重新平衡？,在圖中，鍋爐保險閥門S的截面積S=5cm2,鍋爐內(nèi)蒸汽壓強的安全值是5105 Pa，OA長10cm，如果右端的錘重為50N，試問： （1）為了保證鍋爐的安全使用，重錘應掛在離支點O多遠的地方？ （2）若重錘懸掛處B點離O點的最大距離OB為30cm，為保證安全，重錘下最多能加掛多重的物體？,下圖中各種類型的杠桿中，省距離的是： ( ),一根粗細均勻的杠桿AB，在端A、B處分別作用豎直向

8、下的力F1、F2時，杠桿在水平位置處于平衡。若使力F1、F2同時各減小2牛頓，則杠桿失去平衡，且A端上升，B端下降，由此可以判斷杠桿AB的支點位置。( ) A在杠桿的中點B不在杠桿的中點，而靠近A端C不在杠桿的中點，而靠近B端D條件不足，無法判斷,A,C,如圖所示，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（） AF1BF2CF3DF4,B,L2,0,生活中的剪刀:,動力臂大于阻力臂時，動力小于阻力，為省力杠桿。,道釘撬,縫紉機踏板,托盤天平,動力臂等于阻力臂時，動力等于阻力，為等臂杠桿。,動力臂小于阻力臂時，動力大于阻力，為費力杠桿。,例題:據(jù)杭州日報報道，

9、2001年6月22日在杭州動物園，一位物理老師用一只 彈簧測力計“稱”出了一頭大象的質量。在“稱”象的過程中，他還動用了吊車、鐵籠和10m長的槽鋼作為輔助工具。如不計槽鋼和鐵籠的物重，吊車的吊鉤固定處距系彈簧測力計一端的距離為9m，距系鐵籠處的距離為7cm，當槽鋼處于水平狀態(tài)時彈簧測力計的示數(shù)為200N。試估算大象的質量（g取10N/Kg),L1,L2,F1,F2,O,古人對杠桿的應用與研究,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。什么情況下使用杠桿能夠得到巨大的力？,典型示例1： 如圖所示，輕質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

10、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,典型示例2： 如圖所示，小名同學覺得按住木棒的力好大，好幸苦。你認為他應該怎樣改變位置會舒服些？請講出你的理由。,答案：將肩膀向袋子靠近點，因為阻力臂減小，動力就會減小。,B,典型示例3： 如圖所示AOB為輕質杠桿，B端掛重物G，A端分別作用四個方向力時，杠桿都能在圖示位置平衡。則四個力大小說法正確的是（ ） AF2最小 BF4最小 CF1最小 DF3最小,D,1（05臺州）下列屬于費力杠桿的是（ ）,2（05溫州）如圖所示，在扶正被風吹倒的樹木時,下列措施中最合適的是（ ） A繩直接系在A點 B繩直接系在B點 C

11、在A點墊上橡皮，再系上繩 D在B點墊上橡皮,再系上繩,D,C,3（05北京）下列工具中，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，在使用中屬于費力杠桿的是（ ）,A,D,5廣東非課改區(qū)）下列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. 用鉗子截斷鐵絲,甲,乙,6（05貴陽課改區(qū)）如圖2所示的兩種剪刀，如果要用來剪鐵皮，應選 種剪刀。在理發(fā)時應選 種剪刀。,D,甲,乙,3、如下圖，欲用最小的推力F，把一重力為G的均勻園柱體推上一個臺階，試在圖中畫出推力F。,？,杠桿平衡條件的應用,動力動力臂

12、 =阻力阻力臂,（F1l1= F2l2）,力的作用線,0.5,30,3.李明同學做 “研究杠桿平衡條件”實驗時，分別三次調節(jié)杠桿在水平位置平衡以后記錄三組實驗數(shù)據(jù)，如下表所示：,這三組數(shù)據(jù)中,有一組是錯誤的,請你判斷它的實驗序號為,（）,專題：杠桿平衡條件的應用,例1：圖中輕質杠桿能否平衡，如 不平衡，它將如何轉動?,即:當杠桿不平衡時,杠桿如何轉動取決于 F與l 的乘積,例2：如圖所示的杠桿兩端分別掛有 實心金屬塊,恰好平衡，現(xiàn)將它們同 時浸沒在同種液體的兩個容器內(nèi),則 杠桿還能平衡嗎?如不平衡,那端下沉?,當 2 1時, 2端下沉,當 2=1時, = 2仍平衡,當 2 1端下沉,小結：此類

13、問題與兩物體的質量、體積無關，也與 杠桿是否等臂無關，放入同種液體中后，都是密度 大端下沉。,練習.1.如圖,在等臂杠桿左、右 端分別掛質量相等的實心鉛塊 和鋁塊,杠桿處于平衡狀態(tài), 若將鉛塊和鋁塊（鉛 鋁 全部浸入水中，則 ( ) A.杠桿仍然平衡 B.杠桿左端下沉 C.杠桿右端下沉 D.無法判斷,B,2. 如圖,輕質 杠桿兩端分別掛有體積相同的物體M 和N,杠桿恰好平衡時的AO:OB=3:1,若將M和N 同 時浸沒在水中,則杠桿B端將 ( ) A.下沉 B.上升 C.不動 D.無法判斷,A,3.如圖所示定滑輪兩側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

14、仍保持靜止 B .銅塊下降,鐵塊上升 C.銅快上升,鐵塊下降 D.無法判斷,4.甲、乙兩物體體積相等，它們的密度之比是 ：，將它們掛在杠桿支點的兩側杠桿平衡，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，掛物體甲的一側下沉 C.不能平衡，掛物體乙的一側下沉 無法確定,5.如圖所示杠桿兩端分別掛 有銅塊和鋁塊,恰好平衡，現(xiàn) 將它們同時浸沒在同種液體的 兩個容器內(nèi),則杠桿 ( ) A.仍能平衡 B.不平衡,向左傾斜 C.不平衡,向右傾斜 D.無法判斷,C,6.如圖所示,輕質杠桿O,OA=OB, A端掛實心銅塊,B端掛實心鐵塊, 已知密度銅 鐵,兩金屬塊均 浸沒在水中,此時杠桿平衡,若將 兩盛水杯撤去,則杠桿的A端 將 .(填“向上”、“向下” 或“不動”）運動,向上,小結：這節(jié)課我們主要學習了如何應用杠桿的平衡條件解決實際問題，同學們可以記住一些結論，在做這類選擇或填空