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1、第十二章 简单机械第1节 杠杆木城初中八年级物理组1.认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。2.能从常见工具和简单机械中识别杠杆。3.知道杠杆的平衡条件及其应用。这些用具有什么共同特点有力的作用绕一固定点转动硬棒一、杠杆:将一根在力的作用下 可绕一固定点转动的硬棒称做 杠杆共同特点1、满足杠杆的条件（两个）：（1）要有力的作用 （2）能绕某固定点转动2、说明：杠杆的形状可以是直的，也可以是 弯曲的，但必须是硬的，即使用时不变 形。这些用具是杠杆吗？钢丝钳 杆秤 瓶盖起子道钉撬 火钳 独轮车知识预备：画出以下各图中点O到线AB的距离OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点动力阻力动力臂阻力臂支
2、点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示 。动力：使杠杆转动的力，用F1表示。动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示 。阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离用L2表示。有关杠杆的几个名词支点O：杠杆绕着转动的点动力F1：使杠杆转动的力阻力F2：阻碍杠杆转动的力指杠杆受的力 作用点均在杠杆上动力臂l1：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂l2：从支点到阻力作用线的垂直距离3、杠杆的五要素注：力臂是从支点到力的作用线的距离 ，而不是支点到作用点的距离4、力臂的作法1)找出支点O2)沿力的方向作出力的作用线通过力的作用点沿力的方向所引的直线， 叫做力的作用线。3)从支点
3、向力的作用线作垂线，并标出垂直符号 垂线两端加箭头，并标出动力臂的长度l1、 阻力臂的长度l2。力臂的画法，可以用下面简单的 顺口溜记住： 一找点，二画线；三作垂线段支点力的作用线支点到力 的作用线L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂（1）找出支点的位置（3）从支点作动力、阻力 作用线的垂线（2）确定动力、阻力作用线（4）标垂足,定力臂一找点， 二画线； 三作垂线段F1F2L1L2O画出各力和力臂一找点， 二画线； 三作垂线段支点O动力臂l1阻力臂l2动力F1阻力F2力臂的作法一找点， 二画线； 三作垂线段画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2 L1OL2O一找点，
4、二画线； 三作垂线段1.找支点2.作力的作用线3.作力臂杠杆示意图的作法OF1F2l1l2一找点， 二画线； 三作垂线段杠杆示意图的作法l1F1l2F2o一找点， 二画线； 三作垂线段杠杆示意图的作法l1F1l2F2F2OF1l2l1Ol1F杠杆示意图的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1注：1、力的作用点一定在杠杆上。2、力的作用线和力臂垂直。3、动力和阻力的作用效果是相反的 。如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知阻 力F2的方向，以及动力 F1的力臂l1 ，在图中 作出阻力F2的力臂l2以及动力F1的示意图。 F2OF1l2l1如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知动 力F1的方向，以及
5、阻力 F2的力臂l2 ，在图中 作出阻力F2以及动力F1的力臂。 L2L1F2OF1F2OF1l2l1如图所示，一个绕O点转动的杠杆，动力臂l1 及阻力臂l2 ，在图中作出阻力F2以及动力F1的 示意图二、探究杠杆的平衡条件静止或缓慢的匀速圆周转动。1、杠杆的平衡状态：【活动】杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢？力大则对应力臂要小，力小则对应力臂要大体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？【思考】【猜想】AB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 讨论： 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？1）实验时，使杠杆在水平位置平衡，
6、目的： 便于在杠杆上直接读出力臂的大小。 消除杠杆自重对实验的影响F1F1F2F2思考与讨论2） 杠杆两端装有两只可以调节的螺母，作用 是调节杠杆使杠杆在水平位置平衡。调节方法：左高左轻向左调右高右轻向右调探究杠杆的平衡条件 3）实验步骤：1.调节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 测力计在竖直方向上拉，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。4、进行实验与收集证据实验次数 F1/NL1/cmF2/NL2/cm1 23 456杠杆的平衡条件（杠杆原理） ：动力 X 动力臂阻力 X 阻力臂用字母表示为: F1L1
7、=F2L2或结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力 臂的几倍，动力就是阻力的几分之一5、分析与论证：2、杠杆的平衡条件（杠杆原理）交流与评估：1、若弹簧测力计不再竖直方向上拉会怎么样？oBA无法直接从杠杆上读出力臂的大小（此 时l1OA)l1cBA寻找杠杆平衡的普遍性规律,避 免偶然性2、为何需要记录多组数据,这样做的目的是 什么？例题：课本P78F1F2动力臂L1阻力臂L2O由 F1L1=F2L2L1 L2F1 F2这是省力杠杆三、杠杆的分类1、省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆hS=4h OF2F1ABF2F1AB省力，费距离省力杠杆的特点举例生活中省力杠杆（4种以上）？省力杠杆F2F1动力臂L1
8、阻力臂L2O由 F1L1=F2L2L1 L2F1 F2这是费力杠杆2、费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆F2F1S=h/4hABABF2F1O费力，省距离费力杠杆的特点举例？费力杠杆费力杠杆F2F1动力臂L1阻力臂L2O由 F1L1=F2L2L1 = L2F1 = F2这是等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点3:等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆杠杆平衡条件：三类杠杆： 若l1l2，则F1 F2若l1= l2，则F1 F2若l1l2，则F1 F2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。F1l1F2l2F1F2=l2l1杠杆的分类将下列杠杆分类省力杠杆费
9、力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆注：判断杠杆的类型，实际就是比较动力 臂和阻力臂的大小F2F1l2l1F2F1l2l1四、杠杆的应用杠杆的应用杠杆的应用Ol1=9 ml2=7 cmF1=200 NF2例题：由F1l1F2l2 得：解析：F2=F1l1l2=200 N9 m 0.07 m =2.57104 Nm=F2 g=10 Nkg12.57104 N=2.57103 kg = 2.57 t一根杠杆AB长1m，支点距B端0.4m，现如 图所示在A端挂一个重200N的物体G1，若要使 杠杆平衡，则要在B端挂一多重的物体G2？解：根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知F1=G1=200N L
10、1=1m 0.4m=0.6m F2=G2 L2=0.4m所以G1L1=G2 L2200N0.6m=G2O.4m解得：G2=300N怎么分呀？哈哈 我知道！杠杆的应用OG1G2l1l2G1G2即G1l1 G2l2又l1l2F1l1 F2l2五、杠杆原理的应用如图，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是 相等的，0为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同， 杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在水平位 置保持平衡的是（ ）A两边都减少一个钩码 B两边的钩码下各加挂一个相同的钩码 C左边钩码向右移一格，右边钩码同时向左移一格 D右边加挂一个相同钩码，左边钩码同时向左移一格F1l1F2l2F1l1F
11、2l22、动态平衡的分析在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的 钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如 图，则：左右力臂L1:L2=_?L1L2在两边钩码下同时加挂一 个同样的钩码，杠杆_ （填“能或不能”）平衡？ _边下降?1：2不能右动态平衡的分析若想使下图中杠杆再次水平平衡，可 在 _边的钩码下再挂 _ 个钩码 ？左1若使再次平衡的杠杆两边同时去掉 一个钩码，则 _ 边将下降，-“极端判断法”左一根均匀铜丝，在中点处支住 它刚好平衡，现将其右端从中 对折起来，如图所示，则杠杆A) 仍平衡；B)左端下降；C)右端下降；D)无法判断。动态平衡的分析图中的等臂杠杆处于水平位置并静止， B端绳子的
12、拉力F与A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F G； D. 无法比较。AOBFGABCD动态平衡的分析图中的等臂杠杆处于水平位置并静止， B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F G； D. 无法比较。L2L1AOBFG提示：先画出力臂，再进行判断提示：先画出力臂，再进行判断C C如图所示，一个轻质杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F，将直杆从右下位置慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是 ( )A.一直增大 B.一直减小C.保持不变 D.无法确定F始终与杆垂直F始终沿水平方向F始终沿竖直方向
13、动态平衡的分析如图所示,在一个轻质杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F，使杠杆保持平衡,然后向右转动F至水平方向，这一过程中F变化情况是 ( )A.一直增大 B.一直减小C.先变小后变大 D.先变大后变小思考：如何确定出使杠杆平衡的最小动力呢？动态平衡的分析五、杠杆原理的应用3、最小动力的确定【方法】2、过动力作用点作最大动力臂的垂线为动力作用线1、连线支点和动力作用点为最大动力臂3、根据“顺逆原则”确定动力方向画出在起钉时在A点所用 的最小力FOAF OF注意：当没给出动力作用点时，在杠杆上找到离 支点最远的点做动力作用点，支点和该点的连线 为最大动力臂GF1Ol1画出在A点撬动石块的最小力F及其力臂OAlFOAlF如图所示AOB为轻质杠杆，B端挂 重物G，A端分别作用四个方向力时， 杠杆都能在图示位置平衡。则四个力中 最小的是_.1.学习了杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念。2.杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂 (文字表达式)F1L1=F2L2 (数学表达式)3.杠杆的种类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。应 用杠杆缺点杠杆优点杠杆特点杠杆类型等臂杠杆费力杠杆省力杠杆L1L2，F1F2(动力阻力)L1=L2，F1=F2(动力=阻力)省力省距离既不省力也不省距离费距离费 力
