第四节第四节 杠杆杠杆能从常见工具和简单机械中识别出杠杆能从常见工具和简单机械中识别出杠杆理解有关杠杆的几个概念理解有关杠杆的几个概念知道杠杆的平衡条件知道杠杆的平衡条件能说出杠杆的一些应用能说出杠杆的一些应用学习目标学习目标复复杂杂机机械械都都是是由由简简单单机机械械组组成成的的（抽油机）最简单的机械杠杆 这是最常用的工具，它是根据杠杆原理制造的这是最常用的工具，它是根据杠杆原理制造的 它它们们都都是是杠杠杆杆，有有什什么么共共同同特特点点？一根一根硬棒硬棒在力的作用下如果能绕着在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆杠杆一、杠杆的定义一、杠杆的定义这些用具都是杠杆这些用具都是杠杆钢丝钳钢丝钳 杆秤杆秤 瓶盖起子瓶盖起子道钉撬道钉撬 火钳火钳 独轮车独轮车汲汲水水的的桔桔槔槔古代的杠杆古代的杠杆古代的杠杆古代的杠杆OO OF1F1F1F2F2F2Ol1l2支点支点 动动力力阻阻力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂二、杠杆的五个要素二、杠杆的五个要素支支 点点( (o) )：杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点动动 力力( (F F1 1) )：促使杠杆转动的力促使杠杆转动的力阻阻 力力( (F F2 2) )：阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力动力臂动力臂( (L L1 1) )：从支点到从支点到动力作用线动力作用线的的垂直垂直距离距离阻力臂阻力臂( (L L2 2) )：从支点到从支点到阻力作用线阻力作用线的的垂直垂直距离距离( (力的作用线力的作用线力的作用线力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线) )这些概念很重要这些概念很重要提问：什么是力臂？2杠杆是否都是直的？杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的回答：力臂是支点到力的作用线的 垂直距离。垂直距离。思考讨论思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？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？作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：不是答：杠杆可以是直的，也答：杠杆可以是直的，也可以是弯的可以是弯的答：要改变答：要改变F1F2l1l2O画出各力和力臂画出各力和力臂（1 1）辨认杠杆，找出）辨认杠杆，找出支点、动力和阻力支点、动力和阻力；（2 2）过力的作用点沿力的方向）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线画出力的作用线（3 3）从）从支点支点作出到作出到力的作用线力的作用线的的垂直线垂直线。 (4) (4)用用大括号大括号将力臂括上，并标上将力臂括上，并标上符号符号。画画力臂力臂的的方法方法是：是：归纳：归纳：一找支点二画线，一找支点二画线，三连距离四标签。三连距离四标签。l2l1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂（1 1）找出支点的位置）找出支点的位置（2 2）沿动力、阻力的作用）沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出方向将力的作用线画出（3 3）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线(4)(4)用大括号将用大括号将力臂力臂括上，并标上符号。括上，并标上符号。画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2OF1F2Ol2l1F2F1l2l1F2F1l2l1三、杠杆的平衡条件调节杠杆两端调节杠杆两端的螺母，使杠的螺母，使杠杆在不挂钩码杆在不挂钩码时平衡时平衡1.1.杠杆的平衡：杠杆的平衡：是指杠杆在动力和阻力作是指杠杆在动力和阻力作用下，保持用下，保持静止静止状态或状态或匀速转动匀速转动状态。状态。F1F2Ol1l2倾斜状态时力臂倾斜状态时力臂不好测量不好测量便于测量力臂便于测量力臂Ol1l2F1F22、实验探究：杠杆的平衡条件（1）提出问题）提出问题： 杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？阻力臂之间存在着怎样的关系？ （2）猜想与假设：猜想与假设：假设一假设一：假设二假设二：假设三假设三：假设四假设四：F1+l1=F2+l2F1l1=F2l2F1/l1=F2/l2F1 l1=F2 l2（4）进行实验与收集证据）进行实验与收集证据实验次数次数F1/Nl1/mF2/Nl2/m12F1N，l1=20cm，F2=1N，l2=10cm或或 F1=1N，l1 1=8cm，F2=2N，l2=4cm数据数据请同学们开始做实验请同学们开始做实验（5）结论：杠杆的平衡条件：结论：杠杆的平衡条件：动力动力 X 动力臂阻力动力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为: F1l1=F2l2或或当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一动力就是阻力的几分之一例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆要使杠杆平衡平衡,则动力与阻力之比是则动力与阻力之比是_.用杠杆平衡条件分析上面的杠杆是动力大还是阻力用杠杆平衡条件分析上面的杠杆是动力大还是阻力大。大。由由F1l1 F2l2 可以看出可以看出:l2 l1 F1 F2左边的左边的l l1 1 l l2 2 ， F F1 1 F F2 2，省力省力右力的右力的l1 F2，费力费力动力臂大于阻力臂的杠杆为动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆省力杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆为动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆费力杠杆动力臂等于阻力臂的杠杆为动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆等臂杠杆四、杠杆的分类 （1）省力杠杆：）省力杠杆：l1l2，则F1F2，使用，使用这类杠杆，可以省力，但杠杆，可以省力，但费距离。距离。 （2）费力杠杆：力杠杆：l1F2，使用，使用这类杠杆，杠杆，虽然然费力，但力，但可以省距离。可以省距离。 （3）等臂杠杆：）等臂杠杆：l1=l2，则F1=F2，使用，使用这类杠杆，既不能省力，杠杆，既不能省力，也不能省距离。也不能省距离。三类杠杆的特点三类杠杆的特点分分析析它它们们分分别别是是什什么么杠杠杆杆钢丝钳钢丝钳 杆秤杆秤 瓶盖起子瓶盖起子道钉撬道钉撬 火钳火钳 独轮车独轮车哦，大象太重了！哦，大象太重了！我怎样才能将它撬起来呢？我怎样才能将它撬起来呢？F1F2l1l2O1.如图所示的杠杆处于平衡状态，若在如图所示的杠杆处于平衡状态，若在A 处的钩码组下再挂一个同样的钩码，要处的钩码组下再挂一个同样的钩码，要 使杠杆重新恢复平衡，应该怎样做？若使杠杆重新恢复平衡，应该怎样做？若在两边各加一个相同的在两边各加一个相同的钩码，杠杆会平钩码，杠杆会平衡吗？衡吗？AOB2.市区街道两旁可看到如图所示的公益广市区街道两旁可看到如图所示的公益广 告牌，它可看做一个处于平衡状态的杠告牌，它可看做一个处于平衡状态的杠 杆，在图中画出使它平衡的力的力臂。杆，在图中画出使它平衡的力的力臂。BGl1l2AF 3、道钉橇有关尺寸如图所示，若在、道钉橇有关尺寸如图所示，若在A 点竖直向下的作用点竖直向下的作用200牛的力，道牛的力，道 钉橇对道钉会产生多大的力？钉橇对道钉会产生多大的力？解：根据杠杆平衡条件解：根据杠杆平衡条件F1 l1 F2 l2可得：可得：l1 l2 F2 F1120cm6cm 200N4000NOF16cmF2 4、各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（ ）5、 剪铁皮的剪子、剪铁皮的剪子、钓鱼杆、钓鱼杆、动滑轮、动滑轮、定滑轮、定滑轮、天平、天平、电工钳电工钳,其中省力的其中省力的杠杆是杠杆是_省距离的杠杆省距离的杠杆_,等臂的杠杆等臂的杠杆_.6 6、一根轻质扁担长，前后两端分别挂上、一根轻质扁担长，前后两端分别挂上重重600N600N和和200N200N的货物，问：人肩应挑在离前端的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？多远处才能使扁担平衡？分析：人肩挑处是分析：人肩挑处是扁担的支点扁担的支点O，前，前后两货物的重分别后两货物的重分别为动力和阻力，要为动力和阻力，要求的肩处离前端的求的肩处离前端的距离是动力臂距离是动力臂。F1=G1600NF2=G2200NOl1l2解：根据解：根据L L1L L2得出得出L L2L L1（1） 根据杠杆的平衡条件：根据杠杆的平衡条件：F1L L1F2L L2将（将（1）代入得）代入得600N X L L1L L1） 解之得：解之得：L L1答答 ：人肩应挑在离前端处才能使扁：人肩应挑在离前端处才能使扁 担平衡。担平衡。7、如图所示，重物、如图所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物，求将重物G提起时所用的提起时所用的最小动力（图中装置可绕最小动力（图中装置可绕A点转动）。点转动）。 一根硬棒在力的作用下如果能绕着一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆杠杆支点支点：杠杆绕着转动的点：杠杆绕着转动的点(O(O点点) )动力动力：使杠杆转动的力：使杠杆转动的力(F(F1 1) )阻力阻力：阻碍杠杆转动的力：阻碍杠杆转动的力(F(F2 2) )动力臂动力臂：从支点到动力作用线的距离：从支点到动力作用线的距离( (l1) )阻力臂阻力臂：从支点到阻力作用线的距离：从支点到阻力作用线的距离( (l2 2) )杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：F1l1F2l2或或杠杆的应用杠杆的应用Thanks!