杠桿(第課時)

1、第十二章第十二章 簡單機(jī)械簡單機(jī)械 第一節(jié)杠桿第一節(jié)杠桿這些能給我們提供某些方便的工具都稱為機(jī)械這些能給我們提供某些方便的工具都稱為機(jī)械杠桿杠桿阿基米德：阿基米德：給我一個支點(diǎn)，給我一個支點(diǎn)，我就可以支撐起整個地球。我就可以支撐起整個地球。 它們都是杠桿，有什么共同特點(diǎn)？它們都是杠桿，有什么共同特點(diǎn)？一、什么是杠桿？一、什么是杠桿？ 定義：一根硬棒，在力的作用下，定義：一根硬棒，在力的作用下，能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒就能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。叫杠桿。注意：硬棒可以是直注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的也可以是彎曲的,即硬棒可以是各種各樣的形狀即硬棒可以是各種各樣的形狀.什么是動力

2、，什么是阻力什么是動力，什么是阻力： 請標(biāo)出杠桿五要素（1 1）先確定杠桿的支點(diǎn)）先確定杠桿的支點(diǎn)和動力、阻力的方向。和動力、阻力的方向。（2 2）過力的作用點(diǎn)沿力的方向畫出力的作用線）過力的作用點(diǎn)沿力的方向畫出力的作用線（注意：（注意： 畫的時候要用虛線將力的作用線延長。）畫的時候要用虛線將力的作用線延長。）（）（）用用實線或虛線實線或虛線作從作從支點(diǎn)支點(diǎn)到到力的作用線力的作用線的垂的垂線，畫出線，畫出垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂。（）最后用（）最后用大括號或箭頭大括號或箭頭勾出力臂，并在旁邊寫勾出力臂，并在旁邊寫上字母上字母L1或或L。（。（力臂的兩

3、種表示方法：大括號和箭頭）畫力臂的方法是：畫力臂的方法是：杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母杠桿平衡：指杠桿靜止不動或作緩慢勻速轉(zhuǎn)動時的狀態(tài)。實驗中為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置衡？實驗中為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置衡？（1 1）使杠桿的重心在支點(diǎn)，以消除）使杠桿的重心在支點(diǎn)，以消除 杠桿的重力對實驗的影響杠桿的重力對實驗的影響（2 2）便于直接在杠桿上讀出力臂）便于直接在杠桿上讀出力臂 杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用什么作用? ? 作用作用: :實驗前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡實驗前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡實驗實驗次數(shù)次數(shù)動力動力F1/N動力臂動力臂L1/cm阻力阻力F2

4、/N阻力臂阻力臂L2/cm123F1 L1F2 L2實驗注意事項：實驗注意事項： 1、在實驗前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端、在實驗前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。的平衡螺母，使杠桿水平平衡。 2、掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。、掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。 3、讀數(shù)時，杠桿仍要求是處于水、讀數(shù)時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長度。長度。動力動力動力臂阻力動力臂阻力阻力臂阻力臂F1l1=F2l2杠桿原理杠桿原理杠桿平衡的條件是杠桿平衡的條件是: _;它的公式是它的公式是_; 或是或是_;也稱作也稱作_. F1F2l2l1結(jié)論：練練 習(xí)習(xí)找出下

5、列各圖中動力和阻力，并畫出杠桿力臂。找出下列各圖中動力和阻力，并畫出杠桿力臂。OF2F1L1L2練練 習(xí)習(xí)找出下列各圖中動力和阻力，并畫出杠桿力臂。找出下列各圖中動力和阻力，并畫出杠桿力臂。OF1F2L1L2 據(jù)據(jù)杭州日報杭州日報報道報道,2001年年6月月22日在杭州日在杭州動物園動物園,一位物理老師用一只彈簧測力計稱出一位物理老師用一只彈簧測力計稱出了一頭大象的質(zhì)量。他用了吊車、鐵籠和了一頭大象的質(zhì)量。他用了吊車、鐵籠和10m長的槽鋼作為輔助工具（如圖）。不計長的槽鋼作為輔助工具（如圖）。不計槽鋼和鐵籠的重力，吊鉤固定處槽鋼和鐵籠的重力，吊鉤固定處O距測力計距測力計一端的距離為一端的距離為

6、9m，距系鐵籠處的距離為，距系鐵籠處的距離為9cm，當(dāng)槽鋼處于水平狀態(tài)時測力計示數(shù)為當(dāng)槽鋼處于水平狀態(tài)時測力計示數(shù)為200N，試估算大象的質(zhì)量。試估算大象的質(zhì)量。(g取取10N/kg)解：F1=200N,L1=9m, L2=6cm=0.06mF2=G根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2有：F2=F1L1/L2=2009/0.06=3104（N）則大象的質(zhì)量：m=G/g=F2/g=3104/10=3103（kg）=3t答：大象的質(zhì)量是3t。生活中的杠桿生活中的杠桿F F1 1F F2 2動力臂動力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2

7、2 l l1 1ll2 2 F F1 1 F F2 2這是省力杠桿這是省力杠桿省力杠桿省力杠桿h hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A AB B可見，省力杠桿雖然省力，但費(fèi)了距離可見，省力杠桿雖然省力，但費(fèi)了距離省力杠桿的特點(diǎn)省力杠桿的特點(diǎn)省力杠桿省力杠桿F F2 2F F1 1動力臂動力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2

8、 2l l2 2 l l1 1 F F2 2這是費(fèi)力杠桿這是費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F F2 2F F1 1h hS=4hS=4hA AB BA AB BF F2 2F F1 1O Oh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4h可見，費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)了力，但可以省距離可見，費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)了力，但可以省距離費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F F2 2F F1 1動力臂動力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2 2ll1 1 = = l l2 2FF1 1 = = F F2 2這是省力杠桿這是省力杠桿等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿的特點(diǎn)等臂杠桿的特點(diǎn)杠桿類型杠桿類型杠桿特點(diǎn)杠桿特點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)杠桿缺點(diǎn) 應(yīng)用應(yīng)用省力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿等臂杠桿L L1 1LL2 2F F1 1FF2 2( (動力動力 阻力阻力) ) 省力省力費(fèi)距離費(fèi)距離省距離省距離費(fèi)力費(fèi)力既不省力也不省距離既不省力也不省距離L L1 1LFF2 2( (動力動力 阻力阻力) )L L1 1=L=L2 2F F1 1