杠杆(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十三章 力和机械,第四节 杠杆,1,2,3,4,这三个用具有什,么共同特点,5,1,、定义：,一根 ，在力的作用下如果能绕着 转动，这根硬棒就叫做杠杆（,lever,）。,注意：硬棒不一定是直的，也可以是弯曲的，即硬棒可以是各种各样的形状。但必须是硬的。,一、什么是杠杆？,硬棒,固定点,6,提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？,7,古代的杠杆,舂,桔槔,选自古书,天工开物,8,古埃及人建金字塔时利用了杠杆，找找看？,9,为什么杠杆能够产生那么巨大的力呢？,?,10,支点：,杠杆绕着转动的,点。（,O,）,动力：,使杠杆转动的,力。（,F,1,）,阻力：,阻碍杠杆转动的,力。（,F,2,）,二、杠杆的有关概念,O,F,1,F,2,11,力的作用线,：,通过力的作用点，,沿力的方向,所做的直线。,F,1,F,3,F,2,O,重要概念,力臂：,支点到力的作用线的垂直距离,12,支点：,杠杆绕着转动的,点。（,O,）,动力：,使杠杆转动的,力。（,F,1,）,阻力：,阻碍杠杆转动的,力。（,F,2,）,动力臂：,从支点到动力,作用线的距离。（,l,1,）,阻力臂：,从支点到阻力,作用线的距离。（,l,2,）,二、杠杆的有关概念,F,1,O,F,2,l,1,l,2,13,O,O,O,F,1,F,1,F,1,F,2,F,2,F,2,O,l,1,l,2,支点,动力,阻力,动力臂,阻力臂,杠杆的五个要素,14,F,1,F,2,l,1,l,2,O,画出各力和力臂,15,（,1,）辨认杠杆，找出,支点、动力和阻力,；,（,2,）过力的作用点沿力的方向,画出力的作用线,（,3,）从,支点,作出到,力的作用线,的,垂直线,。,(4),用,大括号,将力臂括上，并标上,符号,。,画,力臂,的,方法,是：,归纳：,一找支点二画线，三连距离四标签。,16,l,2,l,1,B,F,2,O,F,1,A,F,2,B,O,A,F,1,画出图中各力的力臂,（,1,）找出支点的位置,（,2,）沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出,（,3,）从支点作动力、阻力,作用线的垂线,(4),用大括号将,力臂,括上，并标上符号。,17,画出图中杠杆各力的力臂,F,1,F,2,l,1,l,2,F,1,F,2,l,1,O,l,2,O,想一想,18,F,2,F,1,l,2,l,1,19,提问：什么是力臂？,2,杠杆是否都是直的？,回答：力臂是支点到力的作用线的,垂直距离。,思考讨论：,1,力臂是一定在杠杆上吗？,3,若一力作用在杠杆上，作用点不变，但,作用方向改变，力臂是否改变？,答：不是,答：杠杆可以是直的，也,可以是弯的,答：要改变,20,3,若一力作用在杠杆上，作用点不变，但,作用方向改变，力臂是否改变？,答：要改变,F,1,O,L,1,L,1,21,杠杆的平衡：,当杠杆在动力和阻力的作用下,静止,或作,匀速转动,时，就说杠杆平衡了。,22,A,B,实验设计,杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台,探究杠杆的平衡条件,器材,:,测量的物理量,:,力,力臂,A,、,B,两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？,讨论：,实验时，使杠杆在,水平位置,平衡，便于在杠杆上,直接读出力臂,的大小。,23,C,D,探究杠杆的平衡条件,在实验前,是否也要调节杠杆在水平位置平衡,?,为什么？,讨论：,实验前，使杠杆在,水平位置,平衡，为了,避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响,。,24,探究,杠杆的平衡条件,实验步骤：,1.,调节杠杆,两端的,平衡螺母，使杠杆,在水平位置平衡。,2.,在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在,竖直方向,拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。,3.,改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出,三组,数据。,25,实验次数,F,1,/N,L,1,/,格,F,2,/N,L,2,/,格,1,2,4,4,2,2,3,2,2,3,杠杆平衡条件：,(,杠杆原理,),探究,杠杆的平衡条件,F,1,+L,1,F,2,+L,2,2,+,4,4,+,2,3+2,2+3,4+1,2+2,3,4,1,2,2,F,1,L,1,（,N,格）,F,2,L,2,（,N,格,）,8,8,6,6,4,4,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,F,1,L,1,=F,2,L,2,26,杠杆的平衡条件是：,动力,动力臂阻力,阻力臂,或写作：,F,1,l,1,F,2,l,2,即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。,阿基米德杠杆原理,27,O,l,1,=9m,l,2,=7cm,F,1,=200N,F,2,杠杆的平衡条件应用,例题,：,由,F,1,l,1,F,2,l,2,得：,解,：,F,2,=,F,1,l,1,l,2,=,200N9m,0.07m,=2.57,10,4,N,m,=,F,2,g,=,10Nkg,1,2.57,10,4,N,=2.57,10,3,kg,=,2.57t,28,杠杆的分类,杠杆平衡条件,：,F,1,l,1,F,2,l,2,F,1,F,2,=,l,2,l,1,三类杠杆：,若,l,1,l,2,，则,F,1,F,2,若,l,1,=,l,2,，则,F,1,F,2,若,l,1,l,2,，则,F,1,F,2,省力杠杆,等臂杠杆,费力杠杆,小结：,判断杠杆的类型，实际就是比较,动力臂和阻力臂,的大小,29,生活,物理,社会,生活中的剪刀,思考：,什么情况下，人们会选用费力杠杆？,使用费力杠杆有什么好处？,当,阻力比较小,时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会,省距离,，很方便。,30,杠杆的分类,省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆,特点,应用,特点,应用,特点,应用,三,.,杠杆的应用,:,:,省力,，,费距离,:,费力，省距离,:,不省力，也不省距离,31,F,1,F,2,动力臂,L,1,阻力臂,L,2,O,由,F,1,L,1,=F,2,L,2,L,1,L,2,F,1,F,2,这,是省力杠杆,省力杠杆,32,h,S=4h,O,F,2,F,1,A,B,F,2,F,1,A,B,省力,，,费距离,省力杠杆的特点,举例生活中省力杠杆,33,省力杠杆,34,F,2,F,1,动力臂,L,1,阻力臂,L,2,O,由,F,1,L,1,=F,2,L,2,L,1,L,2,F,1,F,2,这,是费力杠杆,费力杠杆,35,F,2,F,1,S=h/4,h,A,B,A,B,F,2,F,1,O,费力，省距离,费力杠杆的,特点,举例？,如钓鱼杆、筷子等,36,费力杠杆,37,F,2,F,1,动力臂,L,1,阻力臂,L,2,O,由,F,1,L,1,=F,2,L,2,L,1,=,L,2,F,1,=,F,2,这,是等臂杠杆,不省力，也不省距离,等臂杠杆的特点,举例？,38,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,等臂杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,39,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,省力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,40,总结：,一、杠杆的定义：,一根,硬棒,，在力的作用下能绕着,固定点转动,，这根硬棒就是,杠杆,。,支 点,(O),：,杠杆绕着转动的点,动 力,(,F,1,),：,促使杠杆转动的力,阻 力,(,F,2,),：,阻碍杠杆转动的力,阻力臂,(,l,2,),：,从支点到,阻力作用线,的距离,动力臂,(,l,1,),：,从支点到,动力作用线,的距离,杠杆的五要素,二、杠杆的平衡条件,：,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,F,1,l,1,=F,2,l,2,41,杠杆示意图的作法,l,1,F,1,l,2,F,2,杠杆,42,F,2,F,1,l,2,l,1,43,F,1,F,2,O,l,2,l,1,44,杠杆示意图的作法,l,1,F,1,l,2,F,2,45,图,11.2.2,练习：如图所示，动力,F,的力臂是（）,A,OD,B,OC,C,OB,D,DB,A,46,2,图中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是,(),D,47,例题,1.,一根轻质扁担长,1.8m,，前后两端分别挂上,重,600N,和,200N,的货物，问：人肩应挑在离前端,多远处才能使扁担平衡？,分析：人肩挑处是,扁担的支点,O,，前,后两货物的重分别,为动力和阻力，要,求的肩处离前端的,距离是动力臂,。,F,1,=G,1,600N,F,2,=G,2,200N,O,l,1,l,2,L=1.8m,48,解：根据,L,1,L,2,1.8m,得出,L,2,=1.8m,L,1,（,1,）,根据杠杆的平衡条件：,F,1,L,1,F,2,L,2,将（,1,）代入得,600N X,L,1,200N X(1.8m,L,1,）,解之得：,L,1,=0.45m,答 ：人肩应挑在离前端,0.45m,处才能使扁 担平衡。,49,G,O,L,2,G,L,2,例,:2,如图所示杠杆，在,A,端施一个,始终与杠杆垂直的,力,F,，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，,F,大小的变化情况是,（）,A,大小不变,B,由小变大,C,先变大后变小,D,先变小后变大,G,O,B,50,例,3,:,如图所示杠杆，在,A,端施一个,始终与杠杆垂直,的力,F,，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，,F,大小的变化情况是,（）,A,大小不变,B,由小变大,C,先变大后变小,D,先变小后变大,G,O,51,例题,4,道钉橇有关尺寸如图所示，若在,A,点竖直向下的作用,200,牛的力，道,钉橇对道钉会产生多大的力？,解：根据杠杆平衡条件,F,1,l,1,F,2,l,2,可得：,l,1,l,2,F,2,F,1,120cm,6cm,200N,4000N,O,1.2m,F,1,6cm,F,2,52,5,、如图所示，重物,G=400N,，,AB=20cm,，,BC=60cm,，,CD=60cm,，求将重物,G,提起时所用的最小动力（图中装置可绕,A,点转动）。,53,问题讨论,10,个相同的钩码，,A,点挂,4,个，则怎样挂钩码使杠杆在水平位置平衡？,54,小资料,人体内的杠杆,当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆,(,如图,),。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种,费力,杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费,6,倍以上的力气，虽然费力，但是可以赢得速度。,55,2,、下列杠杆中，哪一个与其它三个,不属于同类？（）,A,、正在撬道钉的道钉撬,B,、正在拔铁钉的羊角锤,C,、正在起瓶盖的起子,D,、正在掀土的铁锨。,练习：,D,1,、人体的前臂可视作,（填“省力”或“费力”）杠杆，当曲肘将重物举起时，阻力臂大小将,（填“增大”或“减小”）,O,费力,减小,56,哦，大象太重了！,我怎样才能将它撬起来呢？,57,