初中物理杠桿及應(yīng)用全課件剖析.ppt

1、,杠 桿,一人用手拔釘在木板上的釘子，拔不動(dòng) 提問(wèn)：結(jié)合你生活中觀察，誰(shuí)能想辦法拔出釘子？（旁邊放了許多工具，例如老虎鉗、螺絲刀、羊角錘、木塊等等） 0拔圖釘.rmvb 1起子.swf 2羊角錘分析,觀察下列用具，思考：它們有什么共同特點(diǎn)？,總結(jié)特點(diǎn)：,是一根硬棒在力的作用下能繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),杠桿定義：一根在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫做杠桿。,生活中許多機(jī)械中都有杠桿，舉例：（1剪刀 2釣魚 3蹺蹺板 4生活中的各種杠桿）,思考：杠桿一定要直的嗎？,以螺絲刀為例，介紹有關(guān)杠桿的名詞術(shù)語(yǔ)。, 支點(diǎn)：杠桿繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn) O, 動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 F1, 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 F2,動(dòng)力

2、和阻力都是杠桿受到的力，它們的作用點(diǎn)都在杠桿上。有時(shí)動(dòng)力與阻力分不清,力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。, 動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離L1,力的作用線：過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線, 阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離L2,什么叫力臂？,從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。,怎樣找力臂？,方法：,1.應(yīng)先找出支點(diǎn)的位置，,2.再沿動(dòng)力和阻力的作用方向畫出力的作用線，,3.然后從支點(diǎn)作這些力的作用線的垂線。,這個(gè)垂線就是力臂。,力臂不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離 力臂不一定在杠桿上，,釣魚竿,鑷子,抽水機(jī),剪刀,典型示例（南京市中考試題） 下圖是一種常見(jiàn)活塞式抽水機(jī)的示意圖，在圖中畫出手

3、柄所受動(dòng)力F1的力臂和阻力。,A,B,A,B,A,B,畫出杠桿上各力相應(yīng)的力臂,研究杠桿的平衡條件 (1)杠桿的平衡是指杠桿靜止不轉(zhuǎn)動(dòng)或杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 今天研究杠桿的平衡是指杠桿在水平位置靜止不動(dòng)的平衡。,答:使杠桿自身的重力作用線通過(guò)支點(diǎn)上，這樣就抵消了杠桿自身的重力對(duì)杠桿平衡的影響,提問(wèn)：步驟1，為什么要調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿在水平位置平衡？,步驟2，為什么在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿在水平位置重新平衡？,答:杠桿只有在水平位置平衡，量得支點(diǎn)到鉤碼的距離就是力臂，此時(shí)杠桿如果不水平，則支點(diǎn)到鉤碼的距離就不是力臂。從支點(diǎn)到動(dòng)（阻）力作用線的距離，即力臂的長(zhǎng)度，才可從杠

4、桿上的刻度值直接讀出.,(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯扛軛U的平衡條件。,填寫下列表格1實(shí)驗(yàn)1 2實(shí)驗(yàn)2 3實(shí)驗(yàn)3,研究杠桿的平衡條件,從上面的實(shí)驗(yàn)中可以得到如下的結(jié)論：,討論：人和大象能不能玩蹺蹺板？ 若能，請(qǐng)估算蹺蹺板的力臂之比 大約是多少？,杠桿的應(yīng)用：三種杠桿,利用杠桿可以用較小的力克服一個(gè)較大的力，從而省力！,是不是使用杠桿就一定省力呢？,省力杠桿：（動(dòng)力臂大于 阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,h2,h1,省力杠桿：,O,h1 h2,省力費(fèi)距離,省力杠桿,費(fèi)力杠桿：（動(dòng)力臂小于 阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,費(fèi)力杠桿：,h2,h1,O,費(fèi)力省距離,h1 h2,費(fèi)力杠桿,等臂杠桿：（

5、動(dòng)力臂等于 阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,人身上的杠桿：,F1,F2,0,0,用彈簧秤豎直向上拉杠桿一端的A點(diǎn)，如圖中a所示，杠桿平衡時(shí)，彈簧秤示數(shù)為Fa，凡若在A點(diǎn)斜向上拉，如圖中b所示，杠桿平衡時(shí)，彈簧秤示數(shù)為Fb，則Fa_Fb。（選：大于、小于、等于填）,小于,一根重100N的均勻直鐵棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是 （ ）A50N B75NC25N D100N,使用杠桿時(shí)，下列哪個(gè)說(shuō)法是正確的？ （ ） A阻力越大，動(dòng)力一定越大B阻力臂越短，動(dòng)力臂一定越長(zhǎng)C阻力一定時(shí),動(dòng)力臂與阻力臂之比越大，動(dòng)力一定越小D動(dòng)力臂和阻力臂一定是相互垂直的,下列哪些應(yīng)用屬于省力杠桿 （ ）

6、 A手握鋼筆寫字B汽水瓶起蓋器的使用C用筷子夾菜D用大掃帚掃地,A,C,B,圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F G； D. 無(wú)法比較。,如圖所示，杠桿掛上砝碼恰好平衡，每個(gè)砝碼質(zhì)量相同。在下列各種情況下杠桿還能保持平衡的是( ) A左右砝碼各向支點(diǎn)移一格B左右砝碼各減少一個(gè)C左右砝碼各減少一半D左右砝碼各增加二個(gè),C,C,P40圖10中的鐵皮剪刀、理發(fā)剪刀，它們的動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)短各不相同，試分析它們的特點(diǎn)。,有一長(zhǎng)1米，兩端分別掛重力為50N和225N的物體，那么支點(diǎn)應(yīng)該距重力為225N的物體多遠(yuǎn)，杠桿才能平衡

7、？,解；由F1 L1 =F2 L2 得： 50N(1m L2) =225NL2 得： L2 =0.29m,如圖所示，如杠桿右端的鉤碼下面再加掛一個(gè)同樣的鉤碼，那么杠桿左端的鉤碼應(yīng)移動(dòng)多少距離，才能使杠桿重新平衡？,在圖中，鍋爐保險(xiǎn)閥門S的截面積S=5cm2,鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)的安全值是5105 Pa，OA長(zhǎng)10cm，如果右端的錘重為50N，試問(wèn)： （1）為了保證鍋爐的安全使用，重錘應(yīng)掛在離支點(diǎn)O多遠(yuǎn)的地方？ （2）若重錘懸掛處B點(diǎn)離O點(diǎn)的最大距離OB為30cm，為保證安全，重錘下最多能加掛多重的物體？,下圖中各種類型的杠桿中，省距離的是： ( ),一根粗細(xì)均勻的杠桿AB，在端A、B處分別作用豎直向

8、下的力F1、F2時(shí)，杠桿在水平位置處于平衡。若使力F1、F2同時(shí)各減小2牛頓，則杠桿失去平衡，且A端上升，B端下降，由此可以判斷杠桿AB的支點(diǎn)位置。( ) A在杠桿的中點(diǎn)B不在杠桿的中點(diǎn)，而靠近A端C不在杠桿的中點(diǎn)，而靠近B端D條件不足，無(wú)法判斷,A,C,如圖所示，力F1、F2、F3、F4分別先后作用在撬棍上剛好撬動(dòng)石頭，其中作用力最小的是（） AF1BF2CF3DF4,B,L2,0,生活中的剪刀:,動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，動(dòng)力小于阻力，為省力杠桿。,道釘撬,縫紉機(jī)踏板,托盤天平,動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，動(dòng)力等于阻力，為等臂杠桿。,動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，動(dòng)力大于阻力，為費(fèi)力杠桿。,例題:據(jù)杭州日?qǐng)?bào)報(bào)道，

9、2001年6月22日在杭州動(dòng)物園，一位物理老師用一只 彈簧測(cè)力計(jì)“稱”出了一頭大象的質(zhì)量。在“稱”象的過(guò)程中，他還動(dòng)用了吊車、鐵籠和10m長(zhǎng)的槽鋼作為輔助工具。如不計(jì)槽鋼和鐵籠的物重，吊車的吊鉤固定處距系彈簧測(cè)力計(jì)一端的距離為9m，距系鐵籠處的距離為7cm，當(dāng)槽鋼處于水平狀態(tài)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為200N。試估算大象的質(zhì)量（g取10N/Kg),L1,L2,F1,F2,O,古人對(duì)杠桿的應(yīng)用與研究,人們很早就會(huì)使用杠桿了。三千多年前，古埃及人修建金字塔，就是靠杠桿搬動(dòng)巨大石塊的。什么情況下使用杠桿能夠得到巨大的力？,典型示例1： 如圖所示，輕質(zhì)杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起，在此過(guò)程中F的大

10、小及力臂變化是 （ ） A變大、變大 B變大、變小 C變小、變大 D變小、變小,典型示例2： 如圖所示，小名同學(xué)覺(jué)得按住木棒的力好大，好幸苦。你認(rèn)為他應(yīng)該怎樣改變位置會(huì)舒服些？請(qǐng)講出你的理由。,答案：將肩膀向袋子靠近點(diǎn)，因?yàn)樽枇Ρ蹨p小，動(dòng)力就會(huì)減小。,B,典型示例3： 如圖所示AOB為輕質(zhì)杠桿，B端掛重物G，A端分別作用四個(gè)方向力時(shí)，杠桿都能在圖示位置平衡。則四個(gè)力大小說(shuō)法正確的是（ ） AF2最小 BF4最小 CF1最小 DF3最小,D,1（05臺(tái)州）下列屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）,2（05溫州）如圖所示，在扶正被風(fēng)吹倒的樹木時(shí),下列措施中最合適的是（ ） A繩直接系在A點(diǎn) B繩直接系在B點(diǎn) C

11、在A點(diǎn)墊上橡皮，再系上繩 D在B點(diǎn)墊上橡皮,再系上繩,D,C,3（05北京）下列工具中，屬于省力杠桿的是（ ）A 瓶蓋起子 B 定滑輪 C 天平 D 鑷子,4、（05福州八縣）如圖10所示的工具，在使用中屬于費(fèi)力杠桿的是（ ）,A,D,5廣東非課改區(qū)）下列事例屬于省力杠桿是（ ） A. 用鑷子換藥 B用筷子夾菜 C. 用大掃掃帚掃地 D. 用鉗子截?cái)噼F絲,甲,乙,6（05貴陽(yáng)課改區(qū)）如圖2所示的兩種剪刀，如果要用來(lái)剪鐵皮，應(yīng)選 種剪刀。在理發(fā)時(shí)應(yīng)選 種剪刀。,D,甲,乙,3、如下圖，欲用最小的推力F，把一重力為G的均勻園柱體推上一個(gè)臺(tái)階，試在圖中畫出推力F。,？,杠桿平衡條件的應(yīng)用,動(dòng)力動(dòng)力臂

12、 =阻力阻力臂,（F1l1= F2l2）,力的作用線,0.5,30,3.李明同學(xué)做 “研究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別三次調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡以后記錄三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示：,這三組數(shù)據(jù)中,有一組是錯(cuò)誤的,請(qǐng)你判斷它的實(shí)驗(yàn)序號(hào)為,（）,專題：杠桿平衡條件的應(yīng)用,例1：圖中輕質(zhì)杠桿能否平衡，如 不平衡，它將如何轉(zhuǎn)動(dòng)?,即:當(dāng)杠桿不平衡時(shí),杠桿如何轉(zhuǎn)動(dòng)取決于 F與l 的乘積,例2：如圖所示的杠桿兩端分別掛有 實(shí)心金屬塊,恰好平衡，現(xiàn)將它們同 時(shí)浸沒(méi)在同種液體的兩個(gè)容器內(nèi),則 杠桿還能平衡嗎?如不平衡,那端下沉?,當(dāng) 2 1時(shí), 2端下沉,當(dāng) 2=1時(shí), = 2仍平衡,當(dāng) 2 1端下沉,小結(jié)：此類

13、問(wèn)題與兩物體的質(zhì)量、體積無(wú)關(guān)，也與 杠桿是否等臂無(wú)關(guān)，放入同種液體中后，都是密度 大端下沉。,練習(xí).1.如圖,在等臂杠桿左、右 端分別掛質(zhì)量相等的實(shí)心鉛塊 和鋁塊,杠桿處于平衡狀態(tài), 若將鉛塊和鋁塊（鉛 鋁 全部浸入水中，則 ( ) A.杠桿仍然平衡 B.杠桿左端下沉 C.杠桿右端下沉 D.無(wú)法判斷,B,2. 如圖,輕質(zhì) 杠桿兩端分別掛有體積相同的物體M 和N,杠桿恰好平衡時(shí)的AO:OB=3:1,若將M和N 同 時(shí)浸沒(méi)在水中,則杠桿B端將 ( ) A.下沉 B.上升 C.不動(dòng) D.無(wú)法判斷,A,3.如圖所示定滑輪兩側(cè)繩端分別掛有鐵塊和銅塊,并保持靜止不動(dòng),現(xiàn)將它們分別浸沒(méi)在水中,（） A.它們

14、仍保持靜止 B .銅塊下降,鐵塊上升 C.銅快上升,鐵塊下降 D.無(wú)法判斷,4.甲、乙兩物體體積相等，它們的密度之比是 ：，將它們掛在杠桿支點(diǎn)的兩側(cè)杠桿平衡，如 果將甲、乙兩物體沒(méi)入水中，則杠桿（） A. 仍保持平衡 B .不能平衡，掛物體甲的一側(cè)下沉 C.不能平衡，掛物體乙的一側(cè)下沉 無(wú)法確定,5.如圖所示杠桿兩端分別掛 有銅塊和鋁塊,恰好平衡，現(xiàn) 將它們同時(shí)浸沒(méi)在同種液體的 兩個(gè)容器內(nèi),則杠桿 ( ) A.仍能平衡 B.不平衡,向左傾斜 C.不平衡,向右傾斜 D.無(wú)法判斷,C,6.如圖所示,輕質(zhì)杠桿O,OA=OB, A端掛實(shí)心銅塊,B端掛實(shí)心鐵塊, 已知密度銅 鐵,兩金屬塊均 浸沒(méi)在水中,此時(shí)杠桿平衡,若將 兩盛水杯撤去,則杠桿的A端 將 .(填“向上”、“向下” 或“不動(dòng)”）運(yùn)動(dòng),向上,小結(jié)：這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了如何應(yīng)用杠桿的平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題，同學(xué)們可以記住一些結(jié)論，在做這類選擇或填空