認識簡單機械——杠桿

1、浙江師范大學浙江師范大學 費冰費冰第一課時第一課時杠桿杠桿這些能給我們提供方便的工具都稱為機械這些能給我們提供方便的工具都稱為機械 復雜機械都是由簡單機械組成的復雜機械都是由簡單機械組成的最簡單的機械杠桿 這是最常用的工具，它是根據(jù)這是最常用的工具，它是根據(jù)杠桿原理杠桿原理制造的制造的 。上例中的上例中的共同點：共同點：都是都是硬硬棒（軟的不行，但是直的彎的都可以）棒（軟的不行，但是直的彎的都可以）工作過程中都在工作過程中都在轉動轉動，轉動過程中有，轉動過程中有一點一點是是固定固定不動不動的的除固定不動的點外，還要受到除固定不動的點外，還要受到兩個力的作用的作用.一個能使它轉動的力，另一一個能

2、使它轉動的力，另一個阻礙它轉動的力個阻礙它轉動的力. 1 1、定義：、定義：在在力的作用力的作用下能夠繞下能夠繞固固定點定點轉動的轉動的硬棒硬棒. .杠桿的定義 ：杠桿的五要素：杠桿的五要素：杠桿的五要素：杠桿的五要素：支點：支點：動力：動力：動力臂：動力臂：阻力：阻力：阻力臂：阻力臂：杠桿繞著轉動的固定點，用杠桿繞著轉動的固定點，用OO表示。表示。使杠桿轉動的力，用使杠桿轉動的力，用F F1 1表示。表示。( (方向跟桿杠轉動方向一致方向跟桿杠轉動方向一致) )從支點到動力作用線的距離，用從支點到動力作用線的距離，用L L1 1表示。表示。阻礙杠桿轉動的力，用阻礙杠桿轉動的力，用F F2 2

3、表示。表示。( (方向跟桿杠轉動方向相反方向跟桿杠轉動方向相反) )從支點到阻力作用線的距離，用從支點到阻力作用線的距離，用L L2 2表示。表示。杠桿的五要素：一點兩力和兩臂杠桿的五要素：一點兩力和兩臂畫出下列杠桿的五要素畫出下列杠桿的五要素阻力臂阻力臂動力臂動力臂支點動力阻力F1F2F1F2F1F2根據(jù)下列杠桿，找出:(支點為O)、動力F1和阻力F2OOOl2OF1F2l2l1l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF1L2L1BF2OF1A畫出圖中各力的力臂畫出圖中各力的力臂（1 1）找出支點的位）找出支點的位置置（2 2）沿動力、阻力的作用）沿動力、阻力的作用方向將力的作用線畫出

4、方向將力的作用線畫出（3 3）從支點作動力、阻力）從支點作動力、阻力作用線的垂線段。作用線的垂線段。有關力臂的問題？有關力臂的問題？2 2 杠桿是否都是直的？杠桿是否都是直的？力臂是到距離。力臂是到距離。思考討論思考討論：1 力臂是一定在杠桿上嗎？力臂是一定在杠桿上嗎？3 若一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方若一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方向改變，力臂是否改變？向改變，力臂是否改變？答：不是答：不是答：杠桿可以是直的，也答：杠桿可以是直的，也可以是彎的可以是彎的答：要改變答：要改變支點支點力的作用線的垂直力的作用線的垂直1、關于杠桿的下列說法中，正確的是（、關于杠桿的下列說法中，正

5、確的是（ ）A、杠桿必須是一根直棒、杠桿必須是一根直棒B、杠桿不一定要有支點、杠桿不一定要有支點C、杠桿可以是直的，也可以是彎的、杠桿可以是直的，也可以是彎的D、作用在杠桿上的兩個力總是使杠桿向相反、作用在杠桿上的兩個力總是使杠桿向相反的方向轉動的方向轉動CD小結練習小結練習2、下列關于力臂的說法中，正確的是、下列關于力臂的說法中，正確的是（ ）A、動力臂是指支點到動力作用點的距離、動力臂是指支點到動力作用點的距離B、阻力臂是指支點到阻力作用線的垂直距、阻力臂是指支點到阻力作用線的垂直距離離C、動力臂與阻力臂之和等于杠桿長、動力臂與阻力臂之和等于杠桿長D、當力的作用線通過支點時，力臂最大、當力

6、的作用線通過支點時，力臂最大B小結練習小結練習畫出圖中杠桿各力的力臂畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O小結練習小結練習畫出圖中杠桿各力的力臂畫出圖中杠桿各力的力臂小結練習小結練習l2l1l1l2l1l2l1l2小結練習小結練習如果是大人和小孩能一起玩蹺蹺板嗎？如果是大人和小孩能一起玩蹺蹺板嗎？杠桿的平衡杠桿的平衡如果是大人和小孩能一起玩蹺蹺板嗎？如果是大人和小孩能一起玩蹺蹺板嗎？什么是杠桿的平衡？什么是杠桿的平衡？ 當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，或作勻速轉動時，我們說杠桿平衡了。杠桿的平衡杠桿的平衡杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件1 提出問題：杠桿平衡時，動力、動力臂、

7、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？2 猜想與假設：假設一：假設二：假設三：假設四：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母杠桿兩端有兩只可調節(jié)的螺母，能起什么作用杠桿兩端有兩只可調節(jié)的螺母，能起什么作用? ? 為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢? ?歸納結論作用作用: :調節(jié)杠桿自身的平衡調節(jié)杠桿自身的平衡因為這樣可以直接從杠桿上讀出因為這樣可以直接從杠桿上讀出 動力臂和阻力臂的長度。動力臂和阻力臂的長度。如果杠桿左低右高，應該如何調節(jié)平衡螺母？如果杠桿左低右高，應該如何調節(jié)平衡螺母？應該把左

8、、右兩邊的螺母應該把左、右兩邊的螺母 都向右調都向右調杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件實驗實驗次數(shù)次數(shù)動力動力F1/N(個個)動力臂動力臂l1/cm(格格)阻力阻力F2/N(個個)阻力臂阻力臂l2/cm(格格)1 2 3 思考：思考：F F1 1L L1 1與與F F2 2L L2 2之間有什么樣的關系呢？之間有什么樣的關系呢？動力動力 動力臂動力臂(個格個格)阻力阻力 阻力臂阻力臂(個格個格)1 2 2 1 2 3 3 2 3 4 6 2 3 4 2 6 2 2 6 6 12 12 12 12 結論結論：當杠桿達到平衡狀態(tài)時動力當杠桿達到平衡狀態(tài)時動力 動力臂動力臂=

9、阻力阻力 阻力臂阻力臂公式公式：F1 L1=F2 L2P82例題：道釘橇有關尺寸如圖所示，若在A點豎直向下的作用200牛的力，道釘橇對道釘會產生多大的力？F1F2OL1L21.2米米6厘厘米米 如果這個力還不能將道釘拔出，在保持手的作用如果這個力還不能將道釘拔出，在保持手的作用力大小和作用點不變的情況下采用什么方法可以增大力大小和作用點不變的情況下采用什么方法可以增大道釘橇對道釘?shù)淖饔昧Γ康泪斍翆Φ泪數(shù)淖饔昧Γ?.1.有一根杠桿有一根杠桿, ,動力為動力為1000N,1000N,阻力為阻力為3000N,3000N,動力臂為動力臂為1.5m,1.5m,求求: :它的阻力臂為多少它的阻力臂為多少?

10、 ?已知：已知：F F1 11000N F1000N F2 23000N L3000N L1 11.5m1.5m 求：求：L L2 2？解：根據(jù)杠桿的平衡條件：解：根據(jù)杠桿的平衡條件：由由F F1 1L L1 1F F2 2L L2 2得得L L2 2F F1 1L L1 1 / F F2 2 =(1000N X 1.5m) =(1000N X 1.5m) / 3000N3000N =0.5m =0.5m答：它的阻力臂為答：它的阻力臂為0.5m.0.5m.杠桿平衡計算杠桿平衡計算討論：討論：如何正確選用這些剪刀？為什么？如何正確選用這些剪刀？為什么？省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿杠桿類型杠桿

11、特點杠桿優(yōu)點杠桿缺點應用省力杠桿費力杠桿等臂杠桿L1L2F1F2(動力動力阻力阻力) 省力費距離省距離費力既不省力也不省距離L1F2(動力動力阻力阻力)L1=L2F1=F2(動力動力=阻力阻力)杠桿的類型杠桿的類型1.1.兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡, ,則則( )( ) A. A.這兩個力的大小必須相等這兩個力的大小必須相等 B.B.這兩個力的力臂長必須相等這兩個力的力臂長必須相等 C.C.力臂較長的那個力比較大力臂較長的那個力比較大 D.D.力臂較長的那個力比較小力臂較長的那個力比較小2.2.要使右圖杠桿保持平衡要使右圖杠桿保持平衡, ,最省力的方向是最省力的方向是( )( )ABCDoDA隨堂練習隨堂練習3.判斷：動力和阻力可以人為規(guī)定。（判斷：動力和阻力可以人為規(guī)定。（ ） 4.把重為把重為4N和和12N的物體分別掛在杠桿的兩的物體分別掛在杠桿的兩端端,杠桿平衡時杠桿平衡時,兩端的長度之比是兩端的長度之比是.5 5、各式各樣的剪刀都是一對杠桿要剪開較硬、各式各樣的剪刀都是一對杠桿要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀最合適的物體，使用哪種剪刀最合適? ?(