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人教新课标物理九年级第十三章第四节杠杆课件(46PPT)

发布时间:2013-11-08 12:35:14  

第四节

杠杆

学习目标
? 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 ? 知道杠杆的平衡条件 ? 能说出杠杆的一些应用

成复 的杂 机 械 都 是 由 简 单 机 械 组
(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 .

它 们 都 是 杠 杆 , 有 什 么 共 同 特 点 ?

一、杠杆的定义

钢丝钳

杆秤

瓶盖起子

道钉撬

火钳

独轮车

这些用具都是杠杆

古代的杠杆

汲 水 的 桔 槔

古代的杠杆

二、杠杆的五个要素

F1
动 力
l1

支点
O

动力臂

l2 阻力臂 F2

阻 力

这些概念很重要

支 动 阻

点(o):杠杆绕着转动的点 力(F1):促使杠杆转动的力 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
(力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线)

提问:什么是力臂?
回答:力臂是支点到力的作用线的 垂直距离。

思考讨论:
1 力臂是一定在杠杆上吗? 答:不是 2 杠杆是否都是直的?
答:杠杆可以是直的,也 可以是弯的

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:要改变

画出各力和力臂

l1

O
l2 F2

F1

归纳:一找支点二画线 三连距离四标签。
画力臂的方法是: (1)辨认杠杆,找出支点、动力和阻力; (2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线 . (3)从支点作出到力的作用线的垂直线。 (4)用大括号将力臂括上,并标上符号。

F1
A

B
F2

画出图中各力的力臂
F1
B

O

A
F2

(1)找出支点的位置 l1 (2)沿动力、阻力的作用 方向将力的作用线画出 (3)从支点作动力、阻力 O l2 作用线的垂线 (4)用大括号将力臂括上,并标上符号。

想一想

画出图中杠杆各力的力臂
F1

l1 O l2 F2

O F2

l1
F1

l2

O
F2
l2 l1

F1

F2

F1

l1 l2

F1

l2
F2

l1

三、杠杆的平衡条件

调节杠杆两端 的螺母,使杠 杆在不挂钩码 时平衡

是指杠杆在动力和阻力作 1.杠杆的平衡: 用下,保持静止状态或匀速转动状态。

l1

·

O

l2

便于测量力臂
F2

F1

倾斜状态时力臂 不好测量

2、实验探究:杠杆的平衡条件
l1
O

l2

F1

F2

(1)提出问题: 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?

(2)猜想与假设:

假设一: F1+l1=F2+l2

假设二:F1–l1=F2–l2
假设三: F1/l1=F2/l2 假设四: F1 ·1=F2 ·2 l l

(4)进行实验与收集证据
请同学们开始做实验
实验次数 F1/N 1 2 l1/m F2/N l2/m

数据
F1=0.5N,l1=20cm,F2=1N,l2=10cm 或 F1=1N,l1=8cm,F2=2N,l2=4cm

(5)结论:杠杆的平衡条件: 动力 X 动力臂=阻力 X 阻力臂
用字母表

示为: F1l1=F2l2 或
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

例:一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠 杆平衡,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 力大。 l

由F1l1 = F2l2 可以看出: 左边的l1 >l2 , F1 <

F1= l F2 1

2

F2,省力

右力的l1 < l2 , F1 > F2,费力

四、杠杆的分类
⑴动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆 ⑵动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆 ⑶动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆

三类杠杆的特点
?

(1)省力杠杆:l >l ,则F <F ,使用这类 杠杆,可以省力,但费距离。
1 2 1 2

?

(2)费力杠杆:l <l ,则F >F ,使用这类 杠杆,虽然费力,但可以省距离。
1 2 1 2

?

(3)等臂杠杆:l =l ,则F =F ,使用这类 杠杆,既不能省力,也不能省距离。
1 2 1 2

分 析 它 们 分 别 是 什 么 杠 杆

钢丝钳

杆秤

瓶盖起子

道钉撬

火钳

独轮车

哦,大象太重了! 我怎样才能将它撬起来呢?

l1 F1 O

l2

·

F2

1.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 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钩码,杠杆会平 衡吗?
A O B

2.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 杆,在图中画出使它平衡的力的力臂。
A F

l2
G

l1

B

3、道钉橇有关尺寸如图所示,若在A 点竖直向下的作用200牛的力,道 钉橇对道钉会产生多大的力? 解:根据杠杆平衡条件F1 l1= F2 l2可得:

l1 120cm F2= l F1= 6cm ×200N 2
F1

=4000N
6cm

1.2m

O F2

4、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( )

5、 ①剪铁皮的剪子、②钓鱼杆、③动滑轮、 ④定滑轮、⑤天平、⑥电工钳,其中省力的杠 杆是_________________省距离的杠杆 ________________,等臂的杠杆________.

6、一根轻质扁担长1.8m,前后两端分别挂上 重600N和200N的货物,问:人肩应挑在离前端 多远处才能使扁担平衡?
L=1.8m

分析:人肩挑处是 扁担的支点O,前 后两货物的重分别 为动力和阻力,要 求的肩处离前端的 距离是动力臂。

l1 O

l2

F1=G1=600N

F2=G2=200N



:根据L1+L2=1.8m得出 L2=1.8m-L1-----(1) 根据杠杆的平衡条件: F1L1=F2L2 将(1)代入得 600N X L1=200N X (1.8m-L1) 解之得:L1=0.45m 答 :人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁 担平衡。

7、如图所示,重物G=400N,AB=20cm, BC=60cm,CD=60cm,求将重物G提起时所用的 最小动力(图中装置可绕A点转动)。

一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆
支点:杠杆绕着转

动的点(O点) 动力:使杠杆转动的力(F1) 阻力:阻碍杠杆转动的力(F2) 动力臂:从支点到动力作用线的距离(l1) 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(l2) 杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2或 杠杆的应用

Thanks!


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