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,第十一章简单机械和功,一、杠杆,活动,111 拔图钉,木板上钉了一只图钉,你能用手把他拔出来吗? 请选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来。,生活中有许多任务都是用类似的方法来完成的。,认识杠杆,思考:这些工具在工作时有哪些共同的特点。,让我想一想?,有力的作用,绕一固定点转动,硬棒,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。,在物理学中,思考:现实生活还有哪些杠杆的实例呢?,(a)羊角锤,(b)镊子,(c)钓鱼竿,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,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,杠杆的五要素,力臂的作法,1.找出支点O,2.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.从支点向力的作用线作垂线,并标出垂直符号 用大括号标出动力臂的长度l1、阻力臂的长度l2。,支点O,动力臂l1,阻力臂l2,动力F1,阻力F2,力臂的作法,1.找支点,2.作力的作用线,3.作力臂,杠杆示意图的作法,O,F1,F2,l1,l2,杠杆示意图的作法,l1,F1,l2,F2,杠杆示意图的作法,l1,F1,l2,F2,o,杠杆示意图的作法,杠杆示意图的作法,F1,O,O,F1,F2,F2,l1,l2,l2,l1,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。,F2,O,F1,l2,l1,活动11.2 探究杠杆的平衡条件,做一做:体会杠杆的平衡,明确:1、实验步骤 2、注意事项 3、探究方法,议一议: 分析数据,得出结论,探究杠杆的平衡条件,物体的平衡状态,杠杆的平衡状态,保持匀速直线运动,保持静止,保持匀速转动,保持静止,探究杠杆的平衡条件,猜想:,杠杆的平衡可能与哪些因素有关?,杠杆的平衡条件,物体的平衡条件,受平衡力作用,只与力的三要素有关,?,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,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?,讨论:,实验时,使杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小。,探究杠杆的平衡条件,在实验前,是否也要调节杠杆在水平位置 平衡?为什么?,讨论:,实验前,使杠杆在水平 位置平衡,为了避免杠杆 自身的重力对杠杆平衡的 影响。,探究杠杆的平衡条件,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。,杠杆平衡条件:,探究杠杆的平衡条件,动力动力臂阻力阻力臂,F1l1F2l2,杠杆的应用,O,l19m,l27cm,F1200N,F2,杠杆的平衡条件应用,例题:,由F1l1F2l2 得:,解:,2.57104N,=2.57103kg2.57t,杠杆的分类,三类杠杆:,若l1l2,则F1 F2,若l1l2,则F1 F2,若l1l2,则F1 F2,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,如图所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO60cm,OB40cm,BC30cm,要使曲杆在水平位置平衡,请在C处作出施加最小的动力F1的示意图及其力臂l1。,F2,l2,F1,l1,分析:根据杠杆的平衡 条件F1l1F2l2可知,因为F2l2不变,当F1 最小时,所以l1最长。,注意:杠杆上的支点与力的作用点的连线为力臂 时,力臂最长。,如图所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO60cm,OB40cm,BC30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂l。,杠杆的分类,请对下列应用的杠杆 进行分类:,等臂杠杆,省力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,杠杆的分类,请对下列应用的杠杆进行分类:,省力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,生活物理社会,生活中的剪刀,思考:什么情况下,人们会选用费力杠杆? 使用费力杠杆有什么好处?,当阻力比较小时,人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离,很方便。,生活中的剪刀,人体中的杠杆,怎么分呀?,哈哈 我知道!,O,F1G1,F2G2,l1,l2,G1G2,即G1l1 G2l2,又l1l2,F1l1 F2l2,2杠杆是否都是直的?,1力臂是一定在杠杆上吗?,3若一力作用在杠杆上,作用点不变,但 作用方向改变,力臂是否改变?,答:不是,答:杠杆可以是直的,也可以是弯的,答:要改变,想一想?,
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