杠杆和滑轮

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1、1,杠 杆,学习目标,知道什么是杠杆及杠杆五要素； 会画杠杆的力臂； 理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆。,2019/11/7,要点一、杠杆,1.一根硬棒，_这根硬棒就是杠杆. 杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。,2019/11/7,力的作用下能绕着固定点O转动,要点一、杠杆,2.杠杆的五要素 支点：_ 动力： _ 阻力： _ 动力臂：_ 阻力臂： _,2019/11/7,杠杆可以绕其转动的点O,使杠杆转动的力F1,阻碍杠杆转动的力F,从支点O到动力F1作用线的距离L1,从支点O到阻力F2作用线的距离L2,要点一、杠杆,3.杠杆的力臂 力臂的画法： （1）明

2、确支点，用O表示 （2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线 （3）过支点O作该力的作用线的_ （4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2),2019/11/7,垂线,牛刀小试,1、下列关于杠杆的知识说法正确的是（ ） A、力臂必须与杠杆垂直 B、动力臂与阻力臂一定在支点的同一侧 C、力臂是从支点到力的作用点的距离 D、动力臂应与动力作用线垂直 【解析】力臂是指从支点到力的作用线的距离，力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关，还与支点到作用线的垂直距离有关，支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂,2019/11/7,D,牛刀小试,变式

3、 关于力臂，下列说法不准确的是（ ） A 力臂一定在杠杆上 B 支点到动力的作用线的距离叫动力臂 C 支点到阻力的作用线的距离叫阻力臂 D力的作用线通过支点，这个力的力臂为零,2019/11/7,A,要点二、杠杆平衡条件,杠杆在动力和阻力的作用下保持_或_，我们就说杠杆平衡了。 要点诠释： 1.杠杆的平衡条件是： ， 用公式表示为 _ 注意: 杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。,2019/11/7,静止,匀速转动,动力动力臂=阻力阻力臂,F1L1= F2L2,2、杠杆分类 （1）省力杠杆：L1 L2，F1 F2。 （填“”、“=”或“”） 这类杠杆的特点是动力臂L1

4、大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作时动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。,2019/11/7,（2）费力杠杆：L1 L2，F1 F2。（填“”、“=”或“”） 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。,2019/11/7,（3）

5、等臂杠杆：L1 L2，F1 F2。（填“”、“=”或“”） 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。,2019/11/7,=,=,列表如下：,2019/11/7,注意：没有既省力、又省距离的杠杆。,省力,费距离,省距离,费力,改变力的方向,牛刀小试,2、如图所示，轻质杠杆的支点在O点，在杠杆A点用力F1竖直向上拉。请画出拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。,2019/11/7,2019/11/7,【解析】杠杆A点用力F1竖直向上拉，那么F1就是动力，物体的重力G就是阻力F2。 【总结升华】 画力臂的步骤：首先

6、在杠杆的示意图上，确定支点O，再从支点O向力的作用线作垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂。力臂用虚线表示，支点到垂足用大括号勾出，并用字母L1表示是动力臂。注意力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。,巩固练习,(变式）如图所示，杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F1的力臂，在图中画出力F1,2019/11/7,3、小明在做“研究杠杆平衡条件”实验时进行了如下实验步骤：把杠杆的中点支在支架上；把钩码挂在杠杆的两边,改变钩码的位置使杠杆平衡；记下两边钩码的重量,并用尺量出它们的力臂,分别填入实验数据的表格内；改变力和力臂的数值,做三

7、次实验；求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值。,2019/11/7,(1)请你指出小明在哪一步前漏掉了一个重要的步骤，这个步骤是：_ (2)由此实验结果可知:如果实验中所用钩码质量都相同，在如图所示的杠杆B处应该挂_个钩码,才能使杠杆平衡。,2019/11/7,4,调节平衡螺母，使杠杆达到水平平衡,(3)小明记录了如下表的数据,从数据上不难看出：第_次实验数据是错误的 【解析】题目简单回顾了杠杆平衡条件的实验过程。验证杠杆平衡条件的实验第一步与天平使用类似就是调节成水平平衡，这也是本题第一问的答案。而为什么要调节成水平平衡也是本实验的一个知识要点。答案是动力、阻力都是竖直向下与水

8、平杠杆垂直，此时杠杆的长度即为力臂长度。,2019/11/7,3,4 图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是 （ ） 【解析】判断杠杆省力还是费力，关键是比较动力臂和阻力臂的大小。在分析一个杠杆时，要首先确定出杠杆的支点、动力、阻力、动力臂与阻力臂，并画出示意图，建立直观图景，便于判定。通过这样的方法，我们可以知道，A、B和C是省力杠杆，D是费力杠杆。当然由于实际图形中确定支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂比较困难，建议同学们还是熟记一些常见的省力杠杆、费力杠杆的例子。,2019/11/7,D,5、如图所示，用道钉撬来撬铁路枕木上的道钉，加在道钉撬长柄上的力为180N，它的力臂是50c

9、m，阻力臂长是10cm，则道钉对道钉撬的阻力是多大？,2019/11/7,已知：F1180N，L50cm，L10cm 求：F,解：F1 L1 =F2 L2， FF1 L1 /L2180N50cm/10cm900N， 答： 阻力为900N。,【总结升华】对公式F1 L1 =F2 L2，单位可作如下统一： F1、F单位必须用N； L1、L单位只要一致即可，不必换算成m。,【变式】有一个动力臂、阻力臂之比为5:2的杠杆，当阻力为500N时，动力多大？,2019/11/7,已知L1:L5:2，500N 求,解：F1 L1 =F2 L2，,FF2 L2/L1500N2/5 200N,答：动力为200N。

10、,6（2015南阳一模）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态如果两侧各去掉一个钩码，则（ ） A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断,2019/11/7,【解析】设一个钩码的重为G，一个格为L，则原来杠杆：3G2L=2G3L，处于平衡状态， 现在在两侧各去掉一个钩码后，左边=2G2L，右边=G3L，左边的力和力臂的乘积大，杠杆不再平衡，并且左端下降，故选A。,A,2019/11/7,滑轮,学习目标,1、理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用； 2、理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图。,2019/11/7,要点一、定滑轮和动滑轮,在工作过程中，

11、叫做定滑轮； 在工作过程中， 叫做动滑轮 要点诠释： 1、定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是 杠杆。 定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货物上下移动。,轴的位置固定不动的滑轮,轴的位置随物体移动的滑轮,等臂,2、动滑轮，如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂 的 杠杆，它的转动轴是阻力作用点。,2019/11/7,2倍,3、定滑轮和动滑轮的作用 使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变 ，给工作带来方便。 使用动滑轮可以 ，但要多移动 。,2019/11/7,用力方向,距离,省力,牛刀小试,1、关于如图中的两类滑轮甲

12、和乙，下列说法正确的是（ ） A甲能改变拉力的方向 B甲是等臂杠杆 C甲比乙省力 D甲比乙省距离,2019/11/7,【解析】乙滑轮的轴是固定的，所以是定滑轮，定滑轮是等臂杠杆，使用乙滑轮不能够省力，但可以改变力的方向；甲滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，使用甲滑轮可以省力但费距离，故C符合题意,C,牛刀小试,2、（2014龙岩中考）如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则（ ） AF1最大 BF2最大 CF3最大 D三个力一样大,2019/11/7,D,【解析】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G

13、，沿三个不同方向，用的拉力大小相等,【变式】如图所示，若在不计摩擦的情况下把物体匀速向上提起，则拉力F1与F2相比较（ ） AF1较小 BF2较小 CF1与F2一样大 D无法确定,2019/11/7,A,【解析】如图所示：F1的力臂L大于F2的力臂L，由于提起的重物一定，根据杠杆平衡的条件，阻力和阻力臂的乘积一定，动力臂越长，动力越小.故F1较小。,3、如图用一个动滑轮提升重为20N的物体，当匀速向上拉动时，弹簧秤的示数为12N，若不计摩擦，拉力F和动滑轮的重力的大小是（ ） A拉力F为12N，动滑轮重4N B拉力F为20N，动滑轮重2N C拉力F为20N，动滑轮重4N D拉力F为12N，动滑

14、轮重2N,2019/11/7,A,【解析】同一根绳子上的拉力都相等，因此拉力F就等于弹簧秤的示数12N； 重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，则有2F=G物+G轮，G轮=2F-G物=212N-20N=4N,要点二、滑轮组,把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。 要点诠释： 1、特点：既可 ，又可以改变 _ 但费_,2019/11/7,省力,用力方向,距离,2、结论：在使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是总重的 。 如果考虑动滑轮的重力，则有_,2019/11/7,几分之一,牛刀小试,4、关于使用滑轮组的论述，较全面的是（ ） A既可以省力，又可以省距离 B有时既能省力，又能改变力的方向 C一定可以省力，但不能改变力的方向 D一定可以改变力的方向，省力与否要具体分析,2019/11/7,B,【解析】滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起，既能省力，又能改变力的方向,5、如图所示，用滑轮组提起物重相等的物体，若忽略动滑轮的重和摩擦时，所用的拉力最大的是（ ）,2019/11/7,D,2019/11/7,【解析】本题考查作用在绳子末端的拉力大小如何确定。运用隔离法，假想把定滑轮和动滑轮从中间隔断，再看隔离后，留在动滑轮及