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简单机械第2课时

发布时间:2013-11-08 10:05:15  

O

F1
F2

找出支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。

垃圾筒

l1
l1

l22

l

l2 l2 l1 l1 l2 l2
ll 2

l1 l1

l l1 1

2

F1

F2

若大象及钢棒 L1 组成的整个杠 杆装置施加给 吊车的阻力为 F1 4×104牛, 则 吊车的撑杆需 给斜臂多大的 动力?(设l1为l2 的一半)

L2 O L1 · L2 F2 O

右手拿几本书,先让手下垂,左手掌贴 着右上臂的前部。将右下臂抬起。你的左手 感觉到右上臂的肌肉有什么变化?你能结合 下图解释这一现象吗?

如果是大人和小孩能一起玩跷跷板吗?

画出该杠杆的五要素
L2 L1

· O

F2

F1

当杠杆在动力和阻力的作用 下,保持静止状态或匀速转动状 态,我们就说杠杆处于平衡。

如果被称量物体的质量增加, 杠杆还能保持平衡状态吗?

如何使该杠杆恢复平衡?

杠杆在什么条件下平衡?

L1

L2

杠杆

o
F2
F1

平衡 螺母

实验探究:杠杆的平衡条件

杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、 1 提出问题: 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

思考与讨论
★ 杠杆两端有两只可调节的螺母,能 起什么作用?

★作用:调节杠杆自身的平衡
※ 为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?

※能在杠杆上直接读出力臂的大小

实验数据表格设计
实验 动力 动力臂 阻力 阻力臂 F1?L1 F /N l /cm F2?L2 次数 F1/N l1/cm 2 2 1 2 3

提问: 你的实验结论与你的假设一致吗? 你的结论是什么?

杠杆的平衡条件:
动力χ动力臂=阻力χ阻力臂

F1·1=F2·2 L L

杠杆的平衡条件:
动力χ动力臂=阻力χ阻力臂

F1·1=F2·2 L L
F1 F2 = L2 L1

7.在“研究杠杆平衡条件”实验中(1)实验 前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平 衡,应将杠杆左端的螺母向 调(填“左”或 “右”)(2)实验过程中出现图乙所示情况,为 了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码 向 (填“左”或“右”)移动 格 (3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩 码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将 (填 “保持水平”、“顺时针转动”或“逆时针转 动”)

当杠杆处于平衡状态时,钩码对杠杆的力的大 < > 小为F1____FB,F1____FC,F1_ = ___FD.(填“<”“>”或“=”) A

?

C B

? ?



?

FCFB

FD

F2 F1

F3

F4

思考与讨论
? 你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗? ?理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别? 你知道拧松生锈的 螺帽要用一段水管 套在板手柄上的道 理吗?


费力杠杆

省力杠杆

讨论: 如何正确选用这些剪刀?为什么



杠杆类型 杠杆特点 省力杠杆

L1>L2

F1<F2

(动力<阻力)
费力杠杆

L1<L2

F1>F2

(动力>阻力)
等臂杠杆

L1=L2
(动力=阻力)

F1=F2

给下列杠杆分类

省力杠杆

费力杠杆

等臂杠杆

费力杠杆

省力杠杆

费力杠杆

讨论:既然是费力杠杆,为什么还要使用呢?

杠杆类型 杠杆优点 省力杠杆 省力

杠杆缺点 费距离

费力杠杆 省距离

费力

等臂杠杆 既不省力也不省距离

一、杠杆平衡条件: F1 l1= F2 l2 动力?动力臂=阻力?阻力臂 二、杠杆的种类 省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。

1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( D ) A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小 B 2.要使右图杠杆保持平衡, D 最省力的方向是( A ) A
C o

3.判断:动力和阻力可以人为规定。(√ ) 4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠 3:1 杆平衡时, 两力臂长之比是____ 5、各式各样的剪刀都是一对杠杆.要剪开较硬 的物体,使用哪种剪刀最合适? ( B ) A. B. C. D.

6.右图为人的上肢图解,此时手托着质量为1 千克的物体, 则肱二头肌收缩时所承受的力为 ( B) A.小于9.8牛顿 B.大于9.8牛顿 C.等于9.8牛顿 D.等于1千克

如图是铁道检修工用的道钉撬,有关尺寸见 图。若在 A点竖直向下 作用200牛的力,道钉撬 对道钉会产生多大 A 的力?如果还不能 将道钉撬出,在保 F1 持手的作用力大小 200牛 和作用点不变的情 O 况下,采用什么方 法可增大道钉撬对 1.2米 道钉的作用力? F2 6厘米

如图所示的木板恰好使木板水平平衡, 若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N, 小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应 站在距离支点多远处才能使木板平衡?

省力杠杆能不能省功?动力在做功过程 中消耗的能量转化成了什么形式的能?

省力杠杆费距离,费力杠杆省距 离,但都不能省功。

问题探究
条件:杠杆已平衡(如图)

1、两端去掉相同质量的钩码,杠杆平衡吗? 2、将两端钩码向支点移同样的距离,杠杆平衡吗?

3 . 如 何 用 弹 簧 秤 将 下 面 杠 杆 调 平 ?

4.如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视 为一个杠杆。他的重心在A点,重力为500牛,那么他 300牛 将身体撑起,双手对地面的压力至少___ 。若 他在1分钟内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距 60 离均为0.4米,则他的功率至少为___瓦。

结束

5.如图所示,质量 均匀的一把米尺,放 在水平桌面上,A端伸 出桌面30厘米,A端挂 物体质量为50克,米 尺B端恰能离开桌面而 处于平衡,则该米尺 质量为多少?


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