《物理下冊(cè)杠桿說》課件

物理下冊(cè)杠桿說杠桿是物理學(xué)中常見的簡(jiǎn)單機(jī)械，在我們的生活中隨處可見，例如撬棍、剪刀、天平等等。本次課件將深入探討杠桿的原理、分類、應(yīng)用以及杠桿的力學(xué)分析。課程概述杠桿原理杠桿是簡(jiǎn)單機(jī)械，常見于日常生活中。杠桿可以幫助我們省力或省距離。學(xué)習(xí)目標(biāo)了解杠桿的定義和類型。掌握杠桿的平衡條件和力學(xué)效率計(jì)算。學(xué)習(xí)杠桿在不同場(chǎng)景的應(yīng)用。杠桿的定義11.杠桿杠桿是生活中常見的簡(jiǎn)單機(jī)械，是能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的剛性物體。22.支點(diǎn)支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)。33.動(dòng)力動(dòng)力是指作用在杠桿上，使它轉(zhuǎn)動(dòng)的力。44.阻力阻力是指作用在杠桿上，阻礙它轉(zhuǎn)動(dòng)的力。杠桿的類型一級(jí)杠桿支點(diǎn)位于支點(diǎn)之間，例如：蹺蹺板、剪刀。二級(jí)杠桿阻力點(diǎn)位于支點(diǎn)和用力點(diǎn)之間，例如：開瓶器、核桃夾。三級(jí)杠桿用力點(diǎn)位于支點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間，例如：釣魚竿、鑷子。一級(jí)杠桿一級(jí)杠桿是生活中最常見的一種杠桿。它的支點(diǎn)位于支點(diǎn)和動(dòng)力點(diǎn)之間。例如，蹺蹺板，剪刀等等。一級(jí)杠桿的特點(diǎn)是，支點(diǎn)在動(dòng)力點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間，當(dāng)動(dòng)力作用在杠桿的一端時(shí)，另一端會(huì)升起。一級(jí)杠桿的組成部分支點(diǎn)一級(jí)杠桿的支點(diǎn)位于力點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間，是杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的中心點(diǎn)。力點(diǎn)力點(diǎn)是施加力的位置，它可以是人手、工具或其他物體施加的力。阻力點(diǎn)阻力點(diǎn)是需要克服的阻力所在的位置，它可以是物體、重量或其他需要移動(dòng)的物體。一級(jí)杠桿的應(yīng)用蹺蹺板蹺蹺板是生活中常見的玩具，也是一級(jí)杠桿的典型應(yīng)用。當(dāng)兩個(gè)孩子坐在蹺蹺板上時(shí)，他們的重量和杠桿臂長(zhǎng)度決定了蹺蹺板的平衡。撬棍撬棍是用來撬動(dòng)重物的工具，利用杠桿原理來放大施加的力。例如，用撬棍撬開石頭或箱子。剪刀剪刀也是一級(jí)杠桿，利用杠桿原理將施加的力放大，用于剪切物體。剪刀的刀柄是杠桿，刀刃是支點(diǎn)。夾鉗夾鉗是用來夾緊物體的工具，利用杠桿原理將施加的力放大，用于夾緊物體。夾鉗的鉗口是杠桿，支點(diǎn)在鉗口之間。二級(jí)杠桿二級(jí)杠桿是支點(diǎn)位于阻力點(diǎn)和動(dòng)力點(diǎn)之間的杠桿，力臂比阻力臂短，省力費(fèi)距離。二級(jí)杠桿的機(jī)械優(yōu)勢(shì)大于1，有利于省力，但需要更大的移動(dòng)距離。二級(jí)杠桿的組成部分1支點(diǎn)支點(diǎn)位于用力點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間，是杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)。2用力點(diǎn)用力點(diǎn)是施加力的地方，通常在支點(diǎn)的左側(cè)。3阻力點(diǎn)阻力點(diǎn)是杠桿克服阻力的地方，通常在支點(diǎn)的右側(cè)。二級(jí)杠桿的應(yīng)用開瓶器開瓶器是典型的二級(jí)杠桿。瓶蓋作為支點(diǎn)，手柄作為力點(diǎn)，酒瓶作為阻力點(diǎn)。用力向下壓手柄，可以輕松地將瓶蓋撬開。三級(jí)杠桿三級(jí)杠桿，支點(diǎn)在力點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間，用力點(diǎn)在支點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間。三級(jí)杠桿的特點(diǎn)是，用力點(diǎn)離支點(diǎn)更近，所以力臂更短，力點(diǎn)更小，而阻力點(diǎn)離支點(diǎn)更遠(yuǎn)，所以阻力臂更長(zhǎng)，阻力更大。三級(jí)杠桿可以省力，但不能省距離，可以用來獲得更大的力量。三級(jí)杠桿的組成部分支點(diǎn)支點(diǎn)位于動(dòng)力點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間，杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力點(diǎn)施加力的地方，它在支點(diǎn)的左側(cè)。阻力點(diǎn)阻力作用的地方，它在支點(diǎn)的右側(cè)。三級(jí)杠桿的應(yīng)用鑷子鑷子是一種常見的工具，用于夾取小物件。釣魚竿釣魚竿是利用杠桿原理來提高釣魚效率的工具。掃帚掃帚的柄可以看作是三級(jí)杠桿，用于清掃地面。杠桿的平衡條件力矩相等杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力臂乘以動(dòng)力等于阻力臂乘以阻力。平衡點(diǎn)杠桿的支點(diǎn)是平衡點(diǎn)，兩側(cè)力矩相等時(shí)，杠桿保持平衡。力臂方向力臂是指支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，力臂方向與力作用線垂直。力矩大小力矩的大小等于力的大小乘以力臂的大小，力矩決定著杠桿的旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)。杠桿比的計(jì)算杠桿比動(dòng)力臂與阻力臂之比公式杠桿比=動(dòng)力臂/阻力臂應(yīng)用計(jì)算杠桿的機(jī)械優(yōu)勢(shì)，預(yù)測(cè)杠桿力學(xué)效率杠桿比反映了杠桿的力學(xué)優(yōu)勢(shì)，值越大，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，越省力。杠桿臂力計(jì)算杠桿臂力計(jì)算是指在杠桿系統(tǒng)中，計(jì)算作用在杠桿上的力的大小和方向。1力臂力臂是指作用力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離。2力力是指作用在杠桿上的力的大小和方向。3公式杠桿臂力=力×力臂。4單位力臂的單位通常為米（m），力的單位通常為牛頓（N）。杠桿的力學(xué)效率杠桿的力學(xué)效率是指杠桿輸出功與輸入功之比，用百分?jǐn)?shù)表示。力學(xué)效率反映了杠桿將輸入功轉(zhuǎn)換為輸出功的效率，力學(xué)效率越高，杠桿越節(jié)省能量。力學(xué)效率一般小于100%，因?yàn)楦軛U在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)受到摩擦力的影響，導(dǎo)致能量損失。力學(xué)效率的計(jì)算力學(xué)效率有用功總功計(jì)算公式ηW有用W總η=W有用/W總力學(xué)效率是用來衡量杠桿做功效率的指標(biāo)。力學(xué)效率的數(shù)值介于0到1之間，數(shù)值越大代表效率越高。杠桿的機(jī)械優(yōu)勢(shì)杠桿的機(jī)械優(yōu)勢(shì)是指杠桿能夠放大作用力的倍數(shù)，簡(jiǎn)化工作。機(jī)械優(yōu)勢(shì)是衡量杠桿效率的重要指標(biāo)，它決定了使用杠桿完成工作所需的力的大小。1機(jī)械優(yōu)勢(shì)大于11省力使用杠桿省力1機(jī)械優(yōu)勢(shì)小于11省距離使用杠桿省距離機(jī)械優(yōu)勢(shì)的計(jì)算杠桿的機(jī)械優(yōu)勢(shì)是指它可以幫助我們放大力的作用效果。計(jì)算機(jī)械優(yōu)勢(shì)的公式為：機(jī)械優(yōu)勢(shì)=阻力臂/動(dòng)力臂。例如，如果一個(gè)杠桿的阻力臂是10厘米，動(dòng)力臂是5厘米，則它的機(jī)械優(yōu)勢(shì)為2。這意味著使用這個(gè)杠桿可以使我們施加的力放大2倍。機(jī)械優(yōu)勢(shì)的計(jì)算可以幫助我們了解杠桿的力學(xué)效率。如果機(jī)械優(yōu)勢(shì)大于1，則杠桿可以幫助我們放大力。如果機(jī)械優(yōu)勢(shì)小于1，則杠桿可以幫助我們改變力的方向，但不能放大力。常見杠桿的應(yīng)用舉例11.鉗子鉗子是一種常見的工具，它利用杠桿原理來增加施加的力，使我們能夠更容易地夾緊或切割物體。22.剪刀剪刀也是一種常見的工具，它利用杠桿原理來增加施加的力，使我們能夠更容易地剪斷物品。33.手搖葫蘆手搖葫蘆是一種利用杠桿原理來提升重物的設(shè)備，它可以用來移動(dòng)大型物體。44.滑輪滑輪是一種利用杠桿原理來改變力的方向和大小的設(shè)備，它可以用來提升重物或拉動(dòng)物體。鉗子鉗子是一種常見的杠桿工具，它是一種復(fù)合杠桿。鉗子的杠桿臂由兩個(gè)不同的部分組成，它們分別連接著鉗子的兩個(gè)顎部。鉗子的工作原理是，利用兩個(gè)杠桿臂之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生夾緊力。當(dāng)兩個(gè)杠桿臂相互靠近時(shí)，夾緊力會(huì)增加。剪刀剪刀是一種常見的杠桿工具，用于切割各種材料，例如紙張、布料、金屬等等。剪刀的兩個(gè)刀片是杠桿的組成部分，剪刀的中心軸是支點(diǎn)，剪刀的把手是用力點(diǎn)。剪刀屬于三級(jí)杠桿，因?yàn)橛昧c(diǎn)在支點(diǎn)和阻力點(diǎn)之間，并且阻力點(diǎn)更靠近支點(diǎn)。手搖葫蘆杠桿原理手搖葫蘆利用杠桿原理提升重物，使工作省力。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)它由鋼絲繩、滑輪組、手柄、機(jī)身等組成，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)便?；喕喪且环N簡(jiǎn)單的機(jī)械，它可以改變力的方向并改變力的作用距離?；営奢嗇S和繩索組成，它利用輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來改變繩索的方向?；喌膽?yīng)用非常廣泛，比如升降機(jī)、起重機(jī)、船舶等。螺絲刀螺絲刀是一種常見的工具，它利用杠桿原理來擰緊或松開螺絲。螺絲刀的刀柄是杠桿的支點(diǎn)，螺絲刀的刀頭是作用力點(diǎn)，螺絲是阻力點(diǎn)。當(dāng)我們用力旋轉(zhuǎn)螺絲刀的刀柄時(shí)，作用力會(huì)通過杠桿傳遞到螺絲頭上，從而擰緊或松開螺絲。握筆握筆是一種常見的杠桿應(yīng)用。手握筆桿，筆尖作為支點(diǎn)。施加的力，即握筆的力量，作用在筆桿上，用于控制筆尖在紙面上移動(dòng)，進(jìn)行書寫。鐘表指針式鐘表指針式鐘表是最常見的鐘表類型，通過指針指示時(shí)間。機(jī)械鐘表機(jī)械鐘表通過齒輪和發(fā)條的運(yùn)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)指針，需要定期上弦。石英鐘表石英鐘表使用石英晶體振蕩產(chǎn)生精確的時(shí)間信號(hào)，更加精準(zhǔn)。數(shù)字鐘表數(shù)字鐘表直接顯示數(shù)字時(shí)間，易于讀取。小結(jié)杠桿的定義杠桿是一種簡(jiǎn)單的機(jī)械，由一個(gè)剛性桿和一個(gè)支點(diǎn)組成。它可以通過力的傳遞來放大或改變力的方向。杠桿的類型杠桿可以分為三類：一級(jí)杠桿，二級(jí)杠桿和三級(jí)杠桿。每一類杠桿的力臂和力點(diǎn)的位置不同。杠桿的應(yīng)用杠桿在生活中應(yīng)用廣泛，例如鉗子、剪刀、手搖葫蘆等。它可以幫助我們完成許多需要用力或改變力的方向的任務(wù)。思考題杠桿原理是物理學(xué)中的一個(gè)重要概念