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1、F1OL1L2F3F2L3O O. .1. 画出画出起瓶器起瓶器的动力、的动力、动力臂和阻力、阻动力臂和阻力、阻力臂力臂课堂练习课堂练习.2.指甲刀可以看成三个指甲刀可以看成三个杠杆杠杆图图1图图21:图图1与图与图2有何不同之处有何不同之处?图图1在水平位置在水平位置,图图2不在水平位置不在水平位置2:图图1与图与图2有何相同之处有何相同之处?都处于静止状态都处于静止状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态思考:怎么的杠杆才算平衡呢?思考:怎么的杠杆才算平衡呢? 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或静止时,或作缓慢地匀速转动作缓慢地匀速转动时,我们说杠杆平衡了。OL1L2F1F2思考思考:杠杆平衡需
2、要满足什么样条件呢?杠杆平衡需要满足什么样条件呢?实验探究:杠杆的平衡条件实验探究:杠杆的平衡条件1 、提出问题提出问题:杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?阻力臂之间存在着怎样的关系?2 、猜想与假设:猜想与假设:假设一假设一:假设二假设二:假设三假设三:假设四假设四:F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2 调节杠杆两端的螺母,使杠杆在调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时不挂钩码时,保持,保持水平并静止,达到水平并静止,达到平衡状态平衡状态。目的是消除杠杆自重目的是消除杠杆自重对实验的影响
3、。对实验的影响。 给给杠杆两端挂上不同数量的钩码杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码移动钩码的位置,的位置,使使杠杆杠杆在水平位置在水平位置平衡平衡。这。这时时杠杆两端受到的作用杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。力等于各自钩码的重量。目的便于力臂的测量。目的便于力臂的测量。(3) 制定计划与设计实验:实验数据记录表格的设计实验数据记录表格的设计 实验要进行三次,便于得出可靠结论,避免偶然性。实验要进行三次,便于得出可靠结论,避免偶然性。 调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。螺母螺母(4) 进行实验:杠杆向杠杆向右右偏,则将平衡螺母往偏,则将
4、平衡螺母往左左调。调。杠杆向杠杆向左左偏,则将平衡螺母往偏,则将平衡螺母往右右调。调。 在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置使杠杆在水平位置重新平衡重新平衡。然后把实验数据填入表中。然后把实验数据填入表中。F2F1L2L1 改变力和力臂的数值,再做两次实验,把实验数据改变力和力臂的数值,再做两次实验,把实验数据填入表中。填入表中。实验实验次数次数动力动力F1/N(个个)动力臂动力臂l1/cm(格格)动力动力 动力臂动力臂(个格个格)阻力阻力F2/N(个个)阻力臂阻力臂l2/cm(格格)阻力阻力 阻阻力臂力臂(个格个格)12
5、3实验次数实验次数动力动力F1/N动力臂动力臂l1/m阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m12320.1530.150.08100.04100.150.2 求出各次实验中求出各次实验中动力动力动力臂动力臂和和阻力阻力阻力阻力臂臂的值,然后思考杠杆的平衡条件。的值,然后思考杠杆的平衡条件。实验实验次数次数动力动力F1/N动力臂动力臂l1/m动力动力 动动力臂力臂阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m阻力阻力 阻力臂阻力臂12320.1530.150.08100.04100.150.20.30.30.40.411 (5) 分析数据,得出结论:分析数据,得出结论:F1L1F2L2或或F1L1F2L2杠
6、杆的平衡条件杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:动力动力动力动力 动力臂动力臂动力臂动力臂= = = =阻力阻力阻力阻力 阻力臂阻力臂阻力臂阻力臂阿基米德杠杆原理即:杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。杠杆两端可调节的平衡螺母,起什么作用杠杆两端可调节的平衡螺母,起什么作用? ?为什么要求杠杆静止时,在水平位置为什么要求杠杆静止时,在水平位置? ? 平衡螺母调节杠杆自身的平衡。力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。(6)交流与合作:挂钩码后,能不能再调节平衡螺母?挂钩码后,能不能再调节平衡螺母? 不能。若实验中改用弹簧测力计,应沿什么方向拉动若实验中改用弹簧测力计,应沿什么方向拉动? ?
7、应沿竖直方向,否则力臂偏小,力将偏大。1 1、如图现在处于静止状态。、如图现在处于静止状态。若两边各增加一只钩码?若两边各增加一只钩码?两边各减少一半钩码数两边各减少一半钩码数 两边钩码组中各向内移动一格两边钩码组中各向内移动一格 一、判断杠杆能否平衡一、判断杠杆能否平衡AOBCF2F1例例1 1:如图所示,用撬棒撬石头,手握在撬棒的末端如图所示,用撬棒撬石头,手握在撬棒的末端B B端,端,其中其中AOAO0.1m0.1m,ABAB1m1m,OCOC0.7m0.7m,要撬起重为,要撬起重为1400N1400N的的石头,需要在石头,需要在B B端竖直端竖直向下向下用多少用多少N N的力才能撬起石
8、头?的力才能撬起石头?你做对你做对了吗?了吗?已知:已知:L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400N解:由杠杆平衡条件:解:由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2可得:可得:答:需要在答:需要在B端竖直向下用端竖直向下用200N的力才的力才能撬起石头。能撬起石头。求:求:F1=?二、计算二、计算F1OBAG2、如图,杠杆平衡,、如图,杠杆平衡,OA=9m,OB=9cm,F1=200N,求:重物的质量?求:重物的质量?AOBCF2F1如图所示,用撬棒撬石头,手握在撬棒的末端如图所示,用撬棒撬石头,手握在撬棒的末端B B端,其端,其中中AOAO0.1m0.1m,ABAB1m1m,
9、OCOC0.7m0.7m,要撬起重为,要撬起重为1400N1400N的的石头,需要在石头,需要在B B端竖直端竖直向下向下用多少用多少N N的力才能撬起石头?的力才能撬起石头?3、计算题、计算题你做对你做对了吗?了吗?已知:已知:L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400N解:由杠杆平衡条件:解:由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2可得:可得:答:需要在答:需要在B端竖直向下用端竖直向下用200N的力才的力才能撬起石头。能撬起石头。求:求:F1=?GF3 3、如如图图,一一轻轻质质杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡,此此时时弹弹簧簧秤秤的的示示数数是是1.51.5牛牛, ,
10、若若物物体体M M移移到到B B点点, ,弹弹簧簧秤秤移移至至A A点点竖竖直直向向上上用用力力,要要使使杠杠 杆杆 仍仍 然然 保保 持持 平平 衡衡 , ,则则 弹弹 簧簧 秤秤 的的 示示 数数 应应 为为 牛牛. . 64、一一根根粗粗细细均均匀匀的的硬硬棒棒AB被被悬悬挂挂起起来来,已已知知AB6AO,当当A处处悬悬挂挂100N的的重重物物G时时,杠杠杆杆恰恰好好平平衡衡,杠杠杆杆自自身身重重力力是是多少?多少?BOAGG=1/2G=50N四、变化、比较四、变化、比较9 9、保持杠杆在水平位置平衡、保持杠杆在水平位置平衡, ,从位从位置置1 1经过经过2 2到位置到位置3 3,则拉力
11、大小变,则拉力大小变化情况化情况? ?1OBAG23L1L3L2先先变变小小后后变变大大1 10 0、如如图图,用用始始终终与与杠杠杆杆垂垂直直的的力力F F将将杠杠杆杆缓缓拉拉至至水水平平位位置置的的过过程程在在中中,F F的大小如何变化?的大小如何变化?BF FOAF F/ /BAGGL2变大变大L2F F水平拉呢?水平拉呢?FFGOBAFGOBAL1L21111、如如图图,用用始始终终竖竖直直向向上上的的力力F F将将杠杠杆杆缓缓慢慢地地拉拉至至水水平平位位置置,F F的的大大小小如如何何变化?变化?不变不变1 12 2、如图,、如图,AOBAOB为一个轻质杠杆为一个轻质杠杆OA=OBO
12、A=OB,当当OAOA段处于水平位置,杠杆平衡,这时段处于水平位置,杠杆平衡,这时在在B B端施加最小的力为端施加最小的力为F F1 1;当;当OBOB段处于段处于水平位置时,在水平位置时,在B B端施加最小的力为端施加最小的力为F F2 2。则则F F1 1_F_F2 2OAGBGABOL2L2/F1F2F1=GF2GOAGF1L11 13 3、在、在A A点用力使杠杆平衡点用力使杠杆平衡, ,则该杠杆:则该杠杆:A. A. 一定是省力杠杆一定是省力杠杆 B. B. 一定是费力杠一定是费力杠杆杆C. C. 一定是等臂杠杆一定是等臂杠杆 D. D. 都有可能都有可能1 14 4、一一根根木木棒
13、棒一一端端粗粗一一端端细细,当当支支在在某某一一点点时时刚刚好好能能在在水水平平位位置置平平衡衡,若若沿沿该该点点通通过过的的横横截截面面将将木木棒棒截截为为两两部部分,则粗段和细段哪个质量大?分,则粗段和细段哪个质量大?G G1 1G G2 2OL1L2G1G215、密密度度均均匀匀的的直直尺尺ABAB放放在在水水平平桌桌面面上上, ,尺尺子子伸伸出出桌桌面面的的部部分分OBOB是是全全尺尺的的三三分分子子一一, ,当当B B 端端挂挂5N5N的的重重物物G G 时时, ,直直尺尺的的A A端端刚刚好好翘翘起起, ,则则此此直直尺尺的的重重力力是是多多少少? ?ABG=5NL/3OL/2G尺
14、尺G尺尺=2G=10N利用一质量已知为利用一质量已知为m m的钩码和一根的钩码和一根细线,粗略测定一把尺的质量。细线,粗略测定一把尺的质量。链接链接F1OBAG1616. .如图,杠杆平衡,如图,杠杆平衡,OA=9mOA=9m,OB=9cmOB=9cm,F F1 1=200N=200N,求:重物的质量?,求:重物的质量?例例2 2:有一根杠杆,动力为有一根杠杆,动力为1000N,阻力为阻力为3000N,动力臂为,动力臂为1.5m,求:,求:它的阻力臂为多少?它的阻力臂为多少?解:根据杠杆的平衡条件:解:根据杠杆的平衡条件:F1L1F2L2L2F F1 1L1 / F F2 2 =(1000N
15、X 1.5m) / 3000N =0.5m答答 :它的阻力臂为:它的阻力臂为0.5m.例例3 3:在已平衡的杠杆两边分别挂上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),不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,杠杆仍然平衡,如图,则如图,则:左右力臂左右力臂L1:L2=_?L L1 1L L2 2在两边钩码下同时加在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码,杠挂一个同样的钩码,杠杆杆_(填(填“能或不能能或不能”)平衡?)平衡? _边下边下降降? ?例例3 3:在已平衡的杠杆两边分别挂上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),不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然
16、平衡,杠杆仍然平衡,如图,则如图,则:若使杠杆再次平衡,若使杠杆再次平衡,可在可在 _边的钩码下边的钩码下再挂再挂 _ 个钩码?个钩码?若使再次平衡的杠若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个杆两边同时去掉一个钩码,则钩码,则 _ _ 边将边将下降下降。例例4:在在“研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件”实验中:实验中:实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在使杠杆在_位置平衡,这样做是位置平衡,这样做是 为了为了_.若发若发现杠杆左端低、右端高,这现杠杆左端低、右端高,这 时应将两端时应将两端的螺母都向的螺母都向_ _移移. 杠杆的支点通过杠杆的重心,这样杠杆的支点
17、通过杠杆的重心,这样做的目的是做的目的是_从杠杆上方便地读出或测量出力臂从杠杆上方便地读出或测量出力臂水平水平右右使重力作用线通过支点,重力臂为使重力作用线通过支点,重力臂为0 0 ,不影响杠杆平衡条件不影响杠杆平衡条件实验中,我们是根据测得的数据,实验中,我们是根据测得的数据,通过计算通过计算_才才归纳出杠杆的平衡条件是归纳出杠杆的平衡条件是_。动力动力动力臂和阻力动力臂和阻力阻力臂阻力臂 动力动力 动力臂动力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂(F(F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 ) ) 1、确定杠杆的支点。确定杠杆的支点。 3、确定各个力的力臂。、确定各个力的力臂。 2、分析杠杆
18、受到的动力和阻力,分析杠杆受到的动力和阻力,明确各力的大小和方向。明确各力的大小和方向。 4、根据杠杆的平衡条件列出关系、根据杠杆的平衡条件列出关系式求解,必要时要对结果进行讨论。式求解,必要时要对结果进行讨论。4.(南京南京)一根蜡烛截成一根蜡烛截成长度不同的两段竖立长度不同的两段竖立在杠杆的两边,如图在杠杆的两边,如图且杠杆平衡,若同时且杠杆平衡,若同时点燃蜡烛(设燃烧速点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆的度相同),则杠杆的 _端将翘起。端将翘起。5. 一根均匀铜丝,在中点处支一根均匀铜丝,在中点处支住它刚好平衡,现将其右端住它刚好平衡,现将其右端从中对折起来,如图所示,从中对折起来,如图
19、所示,则杠杆则杠杆A) 仍平衡;仍平衡; B)左端下降;左端下降; C)右端下降;右端下降; D)无法判断无法判断。 课堂练习课堂练习6. 画画出出图图中中作作用用在在A 点点最最小小的的力力的方向的方向 。 FAB用一根扁担挑两筐水果,前一筐水果重用一根扁担挑两筐水果,前一筐水果重150N,后一,后一筐水果重筐水果重100N ,当肩膀在离扁担前端,当肩膀在离扁担前端60厘米处时,厘米处时,恰能使扁担平衡,求恰能使扁担平衡,求(1)这根扁担多长?()这根扁担多长?(2)若)若前后两筐都拿去前后两筐都拿去50N的水果,为使杠杆平衡,肩应向的水果,为使杠杆平衡,肩应向哪端移动,移多少厘米?哪端移动
20、,移多少厘米? 7如图所示如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在一个杠杆。他的重心在A点点,重力为重力为500牛牛,那么他将那么他将身体撑起,双手对地面的压力至少身体撑起,双手对地面的压力至少 。若他。若他在在1分钟内做了分钟内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为均为0.4米,则他的功率至少为瓦。米,则他的功率至少为瓦。 300牛牛60结束 2. 2.如图所示,杠杆上分别放着质量如图所示,杠杆上分别放着质量不等的两个球,杠杆在水平位置平不等的两个球,杠杆在水平位置平衡,如果两球以相同的速度同时匀衡,如果两球
21、以相同的速度同时匀速向支点移动,则杠杆(速向支点移动,则杠杆( ) A A不能平衡,小球那端下沉不能平衡,小球那端下沉 B B不不能平衡,大球那端下沉能平衡,大球那端下沉 C C仍能平仍能平衡衡 D D无法确定无法确定O OA3.OB为为轻质轻质杠杆杠杆,AB长长1m,AB能承受的最能承受的最大拉力大拉力60N,G=50N,OC10cm.F=10N,G恰恰能匀速向右滑行能匀速向右滑行,经经D点时点时AB断裂断裂.求求:CD的距离是多少的距离是多少?GFF绳绳=60NE30AOCB1mDG =50NF怎么分呀?怎么分呀?哈哈哈哈我知道!我知道!OG1G2l1l2G1G2即即G1l1 G2l2又又
22、l1l2F1l1 F2l21、如图所示为润扬大桥。“桥塔为什么要造这么高?”小强对此进行了研究:他将大桥的结构进行简化,抽象成图乙所示的模型,又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。小强通过比较发现:适当增加桥塔的高度,可_(填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂,从而 _(填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力。增大增大减小减小2、许多居民楼墙外用搁放空调主机,如图所、许多居民楼墙外用搁放空调主机,如图所示,要使铁架较为牢固、安全示,要使铁架较为牢固、安全.应把主机放应把主机放在在A处还是处还是B处,请你在选择的主机上画出处,请你在选择的主机上画出它对铁三角架压力示意图压力对它对铁三角架压力示意图压力
23、对O点的力臂。点的力臂。FL13、如图、如图 甲所示,工人正试图用扳手拧松工件上一甲所示,工人正试图用扳手拧松工件上一个紧固的螺栓,尽管他使出了浑身力气,却没能个紧固的螺栓,尽管他使出了浑身力气,却没能成功。于是他想出了一个新点子:在其它不变的成功。于是他想出了一个新点子:在其它不变的情况下,取来一根绳子,将绳的一头栓在扳手柄情况下,取来一根绳子,将绳的一头栓在扳手柄的上端,自己使劲拉绳的另一头(如图的上端,自己使劲拉绳的另一头(如图 乙所示)乙所示)可他还是没能扳动螺栓,这是为什么呢?请分可他还是没能扳动螺栓,这是为什么呢?请分析其中的原因。(假定工人施力的大小不变)析其中的原因。(假定工人施力的大小不变)FF