杠桿(第課時(shí))

1、第十二章第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械簡(jiǎn)單機(jī)械 第一節(jié)杠桿第一節(jié)杠桿這些能給我們提供某些方便的工具都稱為機(jī)械這些能給我們提供某些方便的工具都稱為機(jī)械杠桿杠桿阿基米德：阿基米德：給我一個(gè)支點(diǎn)，給我一個(gè)支點(diǎn)，我就可以支撐起整個(gè)地球。我就可以支撐起整個(gè)地球。 它們都是杠桿，有什么共同特點(diǎn)？它們都是杠桿，有什么共同特點(diǎn)？一、什么是杠桿？一、什么是杠桿？ 定義：一根硬棒，在力的作用下，定義：一根硬棒，在力的作用下，能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。叫杠桿。注意：硬棒可以是直注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的也可以是彎曲的,即硬棒可以是各種各樣的形狀即硬棒可以是各種各樣的形狀.什么是動(dòng)力

2、，什么是阻力什么是動(dòng)力，什么是阻力： 請(qǐng)標(biāo)出杠桿五要素（1 1）先確定杠桿的支點(diǎn)）先確定杠桿的支點(diǎn)和動(dòng)力、阻力的方向。和動(dòng)力、阻力的方向。（2 2）過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)出力的作用線）過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)出力的作用線（注意：（注意： 畫(huà)的時(shí)候要用虛線將力的作用線延長(zhǎng)。）畫(huà)的時(shí)候要用虛線將力的作用線延長(zhǎng)。）（）（）用用實(shí)線或虛線實(shí)線或虛線作從作從支點(diǎn)支點(diǎn)到到力的作用線力的作用線的垂的垂線，畫(huà)出線，畫(huà)出垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂。（）最后用（）最后用大括號(hào)或箭頭大括號(hào)或箭頭勾出力臂，并在旁邊寫(xiě)勾出力臂，并在旁邊寫(xiě)上字母上字母L1或或L。（。（力臂的兩

3、種表示方法：大括號(hào)和箭頭）畫(huà)力臂的方法是：畫(huà)力臂的方法是：杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母杠桿平衡：指杠桿靜止不動(dòng)或作緩慢勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)中為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置衡？實(shí)驗(yàn)中為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置衡？（1 1）使杠桿的重心在支點(diǎn)，以消除）使杠桿的重心在支點(diǎn)，以消除 杠桿的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響杠桿的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響（2 2）便于直接在杠桿上讀出力臂）便于直接在杠桿上讀出力臂 杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用什么作用? ? 作用作用: :實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)動(dòng)力動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂動(dòng)力臂L1/cm阻力阻力F2

4、/N阻力臂阻力臂L2/cm123F1 L1F2 L2實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)： 1、在實(shí)驗(yàn)前要通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端、在實(shí)驗(yàn)前要通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。的平衡螺母，使杠桿水平平衡。 2、掛鉤碼后，不能再動(dòng)平衡螺母。、掛鉤碼后，不能再動(dòng)平衡螺母。 3、讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水、讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長(zhǎng)度。長(zhǎng)度。動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂F1l1=F2l2杠桿原理杠桿原理杠桿平衡的條件是杠桿平衡的條件是: _;它的公式是它的公式是_; 或是或是_;也稱作也稱作_. F1F2l2l1結(jié)論：練練 習(xí)習(xí)找出下

5、列各圖中動(dòng)力和阻力，并畫(huà)出杠桿力臂。找出下列各圖中動(dòng)力和阻力，并畫(huà)出杠桿力臂。OF2F1L1L2練練 習(xí)習(xí)找出下列各圖中動(dòng)力和阻力，并畫(huà)出杠桿力臂。找出下列各圖中動(dòng)力和阻力，并畫(huà)出杠桿力臂。OF1F2L1L2 據(jù)據(jù)杭州日?qǐng)?bào)杭州日?qǐng)?bào)報(bào)道報(bào)道,2001年年6月月22日在杭州日在杭州動(dòng)物園動(dòng)物園,一位物理老師用一只彈簧測(cè)力計(jì)稱出一位物理老師用一只彈簧測(cè)力計(jì)稱出了一頭大象的質(zhì)量。他用了吊車、鐵籠和了一頭大象的質(zhì)量。他用了吊車、鐵籠和10m長(zhǎng)的槽鋼作為輔助工具（如圖）。不計(jì)長(zhǎng)的槽鋼作為輔助工具（如圖）。不計(jì)槽鋼和鐵籠的重力，吊鉤固定處槽鋼和鐵籠的重力，吊鉤固定處O距測(cè)力計(jì)距測(cè)力計(jì)一端的距離為一端的距離為

6、9m，距系鐵籠處的距離為，距系鐵籠處的距離為9cm，當(dāng)槽鋼處于水平狀態(tài)時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為當(dāng)槽鋼處于水平狀態(tài)時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為200N，試估算大象的質(zhì)量。試估算大象的質(zhì)量。(g取取10N/kg)解：F1=200N,L1=9m, L2=6cm=0.06mF2=G根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1=F2L2有：F2=F1L1/L2=2009/0.06=3104（N）則大象的質(zhì)量：m=G/g=F2/g=3104/10=3103（kg）=3t答：大象的質(zhì)量是3t。生活中的杠桿生活中的杠桿F F1 1F F2 2動(dòng)力臂動(dòng)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

7、2 l l1 1ll2 2 F F1 1 F F2 2這是省力杠桿這是省力杠桿省力杠桿省力杠桿h hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A AB B可見(jiàn)，省力杠桿雖然省力，但費(fèi)了距離可見(jiàn)，省力杠桿雖然省力，但費(fèi)了距離省力杠桿的特點(diǎn)省力杠桿的特點(diǎn)省力杠桿省力杠桿F F2 2F F1 1動(dòng)力臂動(dòng)力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2

8、 2l l2 2 l l1 1 F F2 2這是費(fèi)力杠桿這是費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F F2 2F F1 1h hS=4hS=4hA AB BA AB BF F2 2F F1 1O Oh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4h可見(jiàn)，費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)了力，但可以省距離可見(jiàn)，費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)了力，但可以省距離費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F F2 2F F1 1動(dòng)力臂動(dòng)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這是省力杠桿這是省力杠桿等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿的特點(diǎn)等臂杠桿的特點(diǎn)杠桿類型杠桿類型杠桿特點(diǎn)杠桿特點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)杠桿缺點(diǎn) 應(yīng)用應(yīng)用省力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿等臂杠桿L L1 1LL2 2F F1 1FF2 2( (動(dòng)力動(dòng)力 阻力阻力) ) 省力省力費(fèi)距離費(fèi)距離省距離省距離費(fèi)力費(fèi)力既不省力也不省距離既不省力也不省距離L L1 1LFF2 2( (動(dòng)力動(dòng)力 阻力阻力) )L L1 1=L=L2 2F F1 1