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1、第十二章 简单机械 第1节 杠杆,吉林市第六十一中学 王巍巍,拔钉子,让班内力气最大的一名男生和班内力气最小的一名女生上台分别拔钉子表演。 男生：空手拔钉子，结果没拔出。 女生：使用羊角锤拔钉子，结果图钉很容易拔出。,【情景导入】,（一）杠杆,给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能够撬动地球。,阿基米德,1、认识杠杆,思考以下几个问题： 1、这些工具的材质在软硬程度上有什么共同特点？ 2、在工作中它们发生了怎样的运动? 3、在什么条件下它们才能这样运动?,有力作用,硬,能绕一个固定点转动,提问：总结上面图中杠杆有什么共同的特征呢？,1 . 2 . 3.,有力作用,绕固定点转动,硬棒（各种形状都
2、可）,归纳结论,杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点o转动，这根硬棒就是杠杆。,O,杠杆是研究转动效果的，是不是只要力大效果就强呢？,从图中看到：还跟支点到力的作用线的垂直距离有关。,F2阻力,L1动力臂,L2阻力臂,动力作用线过动力F1的作用线，沿力的方向的直线,阻力作用线过阻力F2的作用线，沿力的方向的直线,O支点,杠杆绕着转动的固定点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,支点到动力作用线的距离,支点到阻力作用线的距离,F1动力,2、杠杆的五要素,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,3、画力臂的方法,画出动力臂L1和阻力臂L2,探究背景,据报道，在杭州动物园，一位物理老师用弹簧测力计、吊
3、车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具 “称”出了一头大象的质量 。这篇报道介绍的“称象”事例及历史上广为人知的“曹冲称象”故事，你有什么感受？,问题: F1的大小与F2、 l2 、 l1的大小有何关系？,（二）探究杠杆的平衡条件,（二）探究杠杆的平衡条件,F1,F2,o,L1,L2,视频：杠杆平衡条件,播放,停止,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。（使杠杆在水平位置平衡的目的？）,2.在杠杆的两端挂上不同的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡，记下钩码的重力和力臂并填表。（此时能否再次调节平衡螺母使天平平衡？）,3.改变钩码数量或位置
4、，重复上面的步骤，得出三组数据。（为什么测多组数据？）,记录实验数据：,15,15,20,30,实验结论：,结果表明， 杠杆平衡条件是： 动力动力臂阻力阻力臂。,杠杆平衡条件也称作：杠杆原理,（三）生活中的杠杆,1、压水井,2、皮艇,3、天平,课前复习：,o,F1,F2,L1,L2,1、省力杠杆：动力臂大于阻力臂 的杠杆,l1l2，F1 F2,F1L1F2L2,h,S=4h,省力杠杆虽然省力，但费了距离,省力杠杆的特点,2、费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆,o,L2,F2,F1,L1,l1l2，则F1 F2,F1L1F2L2,h,S=4h,费力杠杆的特点,可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离
5、,F2,F1,动力臂l1,阻力臂l2,等臂杠杆不省力，也不省距离,3、等臂杠杆： 动力臂等于阻力臂的杠杆,等臂杠杆特点：,l1l2，则F1 F2,F1L1F2L2,三类杠杆：,若l1l2，则F1 F2,若l1l2，则F1 F2,若l1l2，则F1 F2,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,（三）生活中的杠杆,A,B,C,D,E,F,G,H,（三）生活中的杠杆,1、定义：一根硬棒，在力的作用下绕着固定点O转动. 2、五要素： （1）支点：杠杆绕着转动的点. （2）动力：使杠杆转动的力. （3）阻力：阻碍杠杆转动的力. （4）动力臂：从支点到动力作用线的距离. （5）阻力臂：
6、从支点到阻力作用线的距离.,4.探究杠杆平衡的实验： （1）杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动 （2）实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡. 目的：可以方便地从杠杆上读出力臂. （3）结论： 杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂 公 式：F1L1=F2L2 5.杠杆的分类及应用： （1）等臂杠杆：F1=F2,L1=L2，不省力也不省距离.例 ：天平 （2）省力杠杆：F1L2，省力费距离.例：羊角锤，开瓶器 （3）费力杠杆：F1F2,L1L2，费力省距离.例：钓鱼杆，筷子,1.下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是 ( ),【解析】羊角锤目的是拔出钉在木头中的钉子 ,通过费距离,省
7、力,达到徒手不能达到的效果,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子是通过费力,节省距离,夹到距离身体较远的食物,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;瓶塞密闭很结实,通过起瓶器开启瓶塞是通过费距离达到省力的目的,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;独轮车为了抬起较重的重物,要使动力臂大于阻力臂,以省力搬动更多的重物,所以是省力杠杆。,B,2.如图所示，一位 母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是 ;当后轮遇到障碍物时,母 亲向上抬起扶把,这时婴儿车可视为 (选填“省力”或“费力”)杠杆。,后轮,【解析】当前轮遇到障碍物向下按扶把时,婴儿车绕后轮转动,所以后轮
8、是支点;当后轮遇到障碍物向上抬起扶把时,婴儿车绕前轮转动,所以前轮是支点,这时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。,省力,3. 如图,这款图钉来自一位初中生的创意,翘起部分为我们预留出施力空间,图钉作为杠杆,其支点是( ) A.A点 B.B点 C.C点 D.O点,【解析】这个装置的目的是能把图钉拔出来,该图钉的工作过程是这样的:用力向上撬图钉的A点,图钉绕着C点顺时针转动,使图钉被拔出。由此可知作用在A点使图钉顺时针转动的力是动力;作用在B点,阻碍图钉被拔出的力是阻力;C点是支点。故选C。,C,4. 如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处
9、于水平平衡如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ） A绕O点顺时针方向转动 B绕O点逆时针方向转动 C仍保持平衡 D平衡被破坏，转动方向不定,【解析】由于木棒原来处于平衡状态，因OA=OC，在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码时，两边的力和力臂的乘积仍相等，木棒仍平衡,C,5. 如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则 ( ) A.F甲F乙,因为甲方法的动力臂长 B.F甲F乙,因为乙方法的阻力臂短 D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍,【解析】两次抬起水泥板时的情况如图所示：,在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一根据杠杆的平衡条件 所以前后两次所用的力相同,5. 如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则 ( ) A.F甲F乙,因为甲方法的动力臂长 B.F甲F乙,因为乙方法的阻力臂短 D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍,D,再见,
