第四单元简单机械、功和能第四单元简单机械、功和能1、了解杠杆及其五要素。、了解杠杆及其五要素。2、会画杠杆的力臂。、会画杠杆的力臂。3、理解杠杆的平衡条件，了解其得出过程。、理解杠杆的平衡条件，了解其得出过程。会用杠杆的平衡条件解决实际问题。会用杠杆的平衡条件解决实际问题。4、知道杠杆的分类及其应用、知道杠杆的分类及其应用 1、定义：2、杠杆的五个要素：支点支点O动力动力F1阻力阻力F2动力臂动力臂L1阻力臂阻力臂L2F1F2OL1L2一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。F1OL1L2F3F2L3画杠杆力臂的方法：画杠杆力臂的方法：一找一找支点支点 二画二画线线（力的作用线）三定（力的作用线）三定距离距离（力臂的长（力臂的长）力臂是从支力臂是从支点点到力的作用到力的作用线线的垂直的垂直距离距离。找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。练练 习习杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2练习：练习：2、如图杠杆AOB可绕轴O转动，AOBO，在A点挂一重200N的重物，杠杆平衡时，则（）A、F200N，力臂是OBB、F200N，力臂是BDC、F200N，力臂是ODD、F200N，力臂是ODD1、在做“研究杠杆的平衡条件”的实验中，一同学把杠杆的中点支在支架上后，发现杠杆处于左端下沉右端上翘的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向_边调，或将左端的平衡螺母向_边调。右右右右3、如图示，O为杠杆的支点，所挂物体重G30N，OA16cm，OB12cm，BC9cm，计算当AO边静止在水平位置时，加在杠杆C处的最小作用力（不计杠杆自重）。OL2L1F1F2解：解：F2G30NL2OA16cmF1L1F2L2F1F2L2/L130N16cm/15cm=32NL1OC=15cm 1、确定杠杆的支点。 3、确定各个力的力臂。 2、分析杠杆受到的动力和阻力，明确各力的大小和方向。 4、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。n2作用在杠杆上的动力是4牛，阻力是12牛，当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比是 。 n1、杠杆在动力和阻力作用下已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆继续平衡的是（）nA、对杠杆再施加一个力，这个力的作用线通过支点；nB、对杠杆再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心；nC、使动力和阻力同时增大为原来的2倍；nD、使动力臂和阻力臂同时减小为原来的1/2倍。B3：1杠杆的平衡不是力的杠杆的平衡不是力的“平衡平衡”，而是，而是“力与力臂的乘积的平衡力与力臂的乘积的平衡”。杠杠杆杆的的分分类类省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆特点特点应用应用特点特点应用应用特点特点应用应用三三.杠杆的应用杠杆的应用: :省力省力，费距离费距离: :费力，省距离费力，省距离: :不省力，也不省距离不省力，也不省距离F F1 1F F2 2动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB省力省力，费距离费距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（举例生活中省力标杆（4 4种以上）种以上）？省力杠杆省力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hAABBA AB BF F2 2F F1 1O O费力，省距离费力，省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点举例？举例？费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂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这这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点举例？举例？小结小结省力杠杆的特点省力杠杆的特点 A A 动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 B B 省力但是费距离省力但是费距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点 A A 动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂 B B 费力但是省距离费力但是省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 A A 动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 B B 不省力也不省距离不省力也不省距离在下列工具中省力的是哪一组（ ）A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子；B. 镊子、钓鱼杆、剪子；C. 铡刀、天平、钓鱼杆；D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。练习一练习一A AB BC CD DA A练习二下列说法中哪些是正确的（ ）A. 使用杠杆一定会省力；B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；C. 动力臂是支点到动力作用点的距离；D. 等臂杠杆不省力也不省距离。B BC CD D图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。练习三练习三提示提示A AO OB BF FG GA AB BC CD D图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。练习三练习三L L2 2L L1 1A AB BC CD DA AO OB BF FG G先画出力臂，先画出力臂，再进行判断再进行判断2、下列杠杆中，哪一个与其它三个不属于同类？ （ ）A、正在撬道钉的道钉撬 B、正在拔铁钉的羊角锤C、正在起瓶盖的起子 D、正在掀土的铁锨。 练习：练习：D1、人体的前臂可视作（填“省力”或“费力”）杠杆，当曲肘将重物举起时，阻力臂大小将（填“增大”或“减小”）O费力费力减小减小3、一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力，如图示，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F大小的变化情况应是（）A、一直在增大B、一直在减小C、先增大后减小D、先减小后增大AL L1 1L L2 21 1、找出杠杆的、找出杠杆的五要素五要素；2 2、判断动力臂、判断动力臂L L1 1、阻力臂阻力臂L L2 2的变化情况；的变化情况；3 3、由杠杆平衡条件（、由杠杆平衡条件（ F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 ）进行分析。进行分析。分析：分析：4、如图，O是杠杆的支点，为了提高重物G，用与杠杆始终垂直的力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中 （ ）A、杠杆始终是省力的；B、杠杆始终是费力的；C、杠杆先是省力的，后是费力的；D、杠杆先是费力的后是省力的。 CF FL L1 1分析：分析：F F始终垂直杠杆，始终垂直杠杆，L1L1保持保持 ；杠杆在缓慢提升过程中，杠杆在缓慢提升过程中，L2L2逐渐逐渐 ；开；开始时，始时，L1L1L2L2，是是； 最终状态，最终状态，L1L1L2L2，是是。不变不变增大增大省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆L2L2明天会更好！明天会更好！Bye!Bye! 定滑轮实质是个定滑轮实质是个。F FF F2 2L L2 2L L1 1LL1 1L L2 2FF1 1F F2 2F F1 1等臂杠杆等臂杠杆O O动滑轮实质是：动滑轮实质是： 。动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆O OF F2 2F1F1L L2 2L L1 1 L L1 12L2L2 2F F1 1L L1 1F F2 2L L2 2FF1 1F F2 2/2/2 （1）使用滑轮组既可以）使用滑轮组既可以省力省力，又可以又可以改变力的方向改变力的方向。（2）使用滑轮组虽然）使用滑轮组虽然省力省力，但是但是费距离费距离。F F1/n1/n（G GG G动）动）S=S=nhnh简简单单机机械械定义（略）平衡条件：F1L1=F2L2应用：定滑轮滑轮组杠杆杠杆省力杠杆滑轮滑轮特点：省力情况：特点：等臂杠杆费力杠杆实质：动滑轮特点：实质：五个要素知识结构练习：练习：1 1、用剪刀剪叠得较厚的纸片时，用刀口中部比用、用剪刀剪叠得较厚的纸片时，用刀口中部比用刀口头部去剪容易把纸剪断，这是因为（）刀口头部去剪容易把纸剪断，这是因为（）A A、增加了动力增加了动力B B、增加了动力臂增加了动力臂C C、减少了动力减少了动力D D、减少了阻力臂减少了阻力臂D D2、如图示，轻质均匀直杆、如图示，轻质均匀直杆AOAO长为长为L L，左端与竖直墙左端与竖直墙壁相连，可绕壁相连，可绕O O点自由转动，物体点自由转动，物体M M的悬挂点从的悬挂点从O O点逐点逐渐向右移动，到达渐向右移动，到达B B点时悬绳点时悬绳ACAC恰好被拉断。已知物恰好被拉断。已知物重为重为G G，ABABBO/4BO/4，求悬绳求悬绳ACAC所能承受的最大拉力是所能承受的最大拉力是多大？多大？解：解：设设ABABx x，则，则BOBO4x4xF F2 2L L2 2L L1 1FF1 1L L1 1F F2 2L L2 2G GOBOB4x4xOA=AB+OB=5xOA=AB+OB=5xF1F14G/54G/5答：略答：略L L2 2L L1 1O OF F2 2F F1 13 3、汽车陷入烂泥中，附近有一棵大树，车上有滑轮、汽车陷入烂泥中，附近有一棵大树，车上有滑轮两只，绳子一根，如何用最小的力把汽车拉出来？两只，绳子一根，如何用最小的力把汽车拉出来？4 4、用上图装置（可看作理想机械）拉出汽车，当、用上图装置（可看作理想机械）拉出汽车，当汽车被匀速拉出时，拉力为汽车被匀速拉出时，拉力为500500N N，求此时汽车受到求此时汽车受到的拉力为多大？的拉力为多大？F F5 5、钢丝钳是日常生活中常用到的、钢丝钳是日常生活中常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个：物理知识，请写出三个：(1)(1) 。(2)(2) 。(3)(3) 。