第一節(jié)《杠桿》ppt課件

1、第九章第九章 機械和功機械和功 “給我一個立足點和一根給我一個立足點和一根足夠長的硬棒，我就能移動足夠長的硬棒，我就能移動地球。地球。” 阿基米徳阿基米徳這三個用具有什這三個用具有什 么共同特點么共同特點 在力的作用下如果能繞著在力的作用下如果能繞著固定點固定點轉動的轉動的硬棒硬棒，就叫做，就叫做杠桿。杠桿。一、杠桿一、杠桿1、杠桿：、杠桿：這些用具是杠桿嗎？這些用具是杠桿嗎？鋼絲鉗鋼絲鉗 桿秤桿秤 瓶蓋起子瓶蓋起子道釘撬道釘撬 火鉗火鉗 獨輪車獨輪車思考：現(xiàn)實生活還有哪些杠桿的實例呢？思考：現(xiàn)實生活還有哪些杠桿的實例呢？OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支點支點 動力動力阻力阻力動力

2、臂動力臂阻力臂阻力臂支點：支點：杠桿繞著轉動的固定點，用杠桿繞著轉動的固定點，用O表示。表示。動力：動力：使杠桿轉動的力，用使杠桿轉動的力，用F1表示。表示。動力臂：動力臂： 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L1表示。表示。阻力：阻力：阻礙杠桿轉動的力，用阻礙杠桿轉動的力，用F2表示。表示。阻力臂：阻力臂：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L2表示。表示。有關杠桿的幾個名有關杠桿的幾個名詞詞F1F2L1L2O試著畫出各力和力臂試著畫出各力和力臂L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫出圖中各力的力臂畫出圖中各力的力臂（1 1）找出支點的位置）找出支點

3、的位置（3 3）從支點作動力、阻力）從支點作動力、阻力作用線的垂線作用線的垂線（2）確定動力、阻力）確定動力、阻力作用線作用線（4）標垂足）標垂足,定力臂定力臂畫出圖中杠桿各力的力臂畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想想一想圖11.2.2如圖所示，動力F的力臂是（ ）AODBOCCOBDDBOl1F1l2F21.1.找找支點支點2. 2. 作作力的作用線力的作用線3. 3. 作作力臂力臂力臂的作法（動力及阻力在支點力臂的作法（動力及阻力在支點同同側）側）杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法l1F1l2F2杠桿杠桿杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法l1F1l2F22 杠桿是

4、否都是直的？杠桿是否都是直的？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？作用方向改變，力臂是否改變？答：不是答：不是答：杠桿可以是直的，也可以是彎的答：杠桿可以是直的，也可以是彎的答：要改變答：要改變常見問題：常見問題：探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件物體的平衡狀態(tài)物體的平衡狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)保持保持勻速直線運動勻速直線運動保持靜止保持靜止保持保持勻速轉動勻速轉動保持靜止保持靜止探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件猜想猜想:杠桿的平衡可能與哪些因素有關杠桿的平衡可能與哪

5、些因素有關?杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件物體的平衡條件物體的平衡條件受受平衡力平衡力作用作用只與只與力的三要素力的三要素有關有關二、實驗探究：杠桿的平衡條件1 提出問題：杠桿平衡時，動力、動力臂、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 L23、制定計劃與設計實驗、制定計劃與設計實驗AB實驗設計實驗設計杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件器材器材:測量的物理量測量的物理量:力力力臂力臂 A、B兩圖中的杠桿兩圖中的杠桿

6、處于靜止狀態(tài)，實驗時采處于靜止狀態(tài)，實驗時采用哪幅圖？為什么？用哪幅圖？為什么？討論：討論： 實驗時，使杠桿在實驗時，使杠桿在水平水平位置位置平衡，便于在杠桿上平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂直接讀出力臂的大小。的大小。CD探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件 在實驗前在實驗前,是否也要調節(jié)杠桿在水平位是否也要調節(jié)杠桿在水平位置平衡置平衡?為什么？為什么？討論：討論： 實驗前，使杠桿在實驗前，使杠桿在水平水平位置位置平衡，為了平衡，為了避免杠桿避免杠桿自身的重力對杠桿平衡的自身的重力對杠桿平衡的影響影響。探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件實驗步驟：實驗步驟：1.1.調節(jié)杠桿調節(jié)杠桿兩端的平衡螺

7、母，使杠桿在水平位置平衡。在水平位置平衡。2.在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧測力計在右側測力計在右側豎直方向下豎直方向下拉，使杠桿在拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測力計示數(shù)。水平位置平衡，記下彈簧測力計示數(shù)。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復上面的步驟，改變鉤碼數(shù)量或位置，重復上面的步驟，得出得出三組三組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。實驗實驗次數(shù)次數(shù)F F1 1/N/NL L1 1/ /格格F F2 2/N/NL L2 2/ /格格1244223223杠桿平衡條件：杠桿平衡條件：(杠桿原理杠桿原理)探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件F F1 1+ L+ L1 1F F2 2

8、+ L+ L2 22+ +44+ +23+22+34+12+234122F F1 1L L1 1（NN格）格）F F2 2L L2 2 （NN格格）886644動力動力動力臂動力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件：動力動力 X 動力臂阻力動力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示為用字母表示為: F1L1=F2L2或或結論：當杠桿平衡時，動力臂是阻力臂的結論：當杠桿平衡時，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一幾倍，動力就是阻力的幾分之一5 5、分析與論證：、分析與論證： Ol1=9ml2=7cmF1=200NF2杠桿的

9、平衡條件應用杠桿的平衡條件應用例題例題：由由F F1 1l1 1F F2 2l2 2 得：得：解解：F F2 2= =F F1 1 l1 1l2 2= =200N200N9m9m0.07m=2.57=2.5710104 4N Nm m= =F F2 2g g= =10Nkg12.572.5710104 4N N=2.57=2.5710103 3kg kg = = 2.57t2.57t杠桿的分類杠桿的分類杠桿平衡條件杠桿平衡條件：F F1 1l1 1F F2 2l2 2 F F1 1F F2 2= =l2 2l1 1三類杠桿：三類杠桿：若若l1 1l2 2，則，則F F1 1 F F2 2若若l

10、1 1= = l2 2，則，則F F1 1 F F2 2若若l1 1l2 2，則，則F F1 1 F F2 2省力杠桿省力杠桿等臂杠桿等臂杠桿費力杠桿費力杠桿小結：小結：判斷杠桿的類型，實際就是比較判斷杠桿的類型，實際就是比較動力動力臂和阻力臂臂和阻力臂的大小的大小生活生活物理物理社會社會生活中的剪刀生活中的剪刀思考：思考：什么情況下，人們會選用費力杠桿？什么情況下，人們會選用費力杠桿？ 使用費力杠桿有什么好處？使用費力杠桿有什么好處？ 當當阻力比較小阻力比較小時，人們會選用費力杠桿。時，人們會選用費力杠桿。使用費力杠桿會使用費力杠桿會省距離省距離，很方便。，很方便。F F1 1F F2 2動

11、力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 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=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB省力省力，費距離費距離省力杠桿的特點省力杠桿的特點舉例生活中省力標桿（舉例生活中省力標桿（4 4種以上）？種以上）？杠桿的分類杠桿的分類省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿等臂杠桿等臂杠桿特點特點應用應用特點特點應用應用特點特點應用應用三三.杠桿的應用杠桿的應用: :省力省力，費距離費距離: :費力，省

12、距離費力，省距離: :不省力，也不省距離不省力，也不省距離省力杠桿省力杠桿F F2 2F F1 1動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2這是費力杠桿這是費力杠桿費力杠桿費力杠桿F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hAABBA AB BF F2 2F F1 1O O費力，省距離費力，省距離費力杠桿的特點費力杠桿的特點舉例？舉例？如釣魚桿、筷子等如釣魚桿、筷子等費力杠桿費力杠桿F F2 2F F1 1動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由

13、F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1 = = L L2 2FF1 1 = = F F2 2這是等臂杠桿這是等臂杠桿不省力，也不省距離不省力，也不省距離等臂杠桿的特點等臂杠桿的特點舉例？舉例？小結小結省力杠桿的特點省力杠桿的特點 A A 動力臂大于阻力臂動力臂大于阻力臂 B B 省力但是費距離省力但是費距離費力杠桿的特點費力杠桿的特點 A A 動力臂小于阻力臂動力臂小于阻力臂 B B 費力但是省距離費力但是省距離等臂杠桿的特點等臂杠桿的特點 A A 動力臂等于阻力臂動力臂等于阻力臂 B B 不省力也不省距離不省力也不省距離杠桿的分類杠桿的分類請對下列器具應用的杠桿進行分類

14、：請對下列器具應用的杠桿進行分類：等臂杠桿等臂杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿杠桿的分類杠桿的分類請對下列器具應用的杠桿進行分類：請對下列器具應用的杠桿進行分類：省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿例例: : 如圖所示杠桿，在如圖所示杠桿，在A A端施一個端施一個始終與杠桿垂直始終與杠桿垂直的的力力F F，當杠桿由如圖實線位置勻速轉動到虛線位置，當杠桿由如圖實線位置勻速轉動到虛線位置時，時，F(xiàn) F大小的變化情況是大小的變化情況是（ ） A大小不變大小不變 B由小變大由小變大 C先變大后變小先變大后變

15、小 D先變小后變大先變小后變大 GOGOL L2 2GL L2 2例例: : 如圖所示杠桿，在如圖所示杠桿，在A A端施一個端施一個始終與杠桿垂直始終與杠桿垂直的的力力F F，當杠桿由如圖實線位置勻速轉動到虛線，當杠桿由如圖實線位置勻速轉動到虛線位置時，位置時，F(xiàn) F大小的變化情況是大小的變化情況是（ ） A A大小不變大小不變 B B由小變大由小變大 C C先變大后變小先變大后變小 D D先變小后變大先變小后變大 GO2、下列杠桿中，哪一個與其它三個不屬于同類？ （ ）A、正在撬道釘?shù)牡泪斍?B、正在拔鐵釘?shù)难蚪清NC、正在起瓶蓋的起子 D、正在掀土的鐵锨。 練習：練習：D1、人體的前臂可視作

16、（填“省力”或“費力”）杠桿，當曲肘將重物舉起時，阻力臂大小將（填“增大”或“減小”）O費力費力減小減小1圖中的鍘刀、瓶蓋起子、手圖中的鍘刀、瓶蓋起子、手推車、鐵锨都屬于杠桿，其中費推車、鐵锨都屬于杠桿，其中費力杠桿是力杠桿是( )在下列工具中省力的是哪一組（ ）A. 鍘刀、汽車上的剎車閘、羊角錘起釘子；B. 鑷子、釣魚桿、剪子；C. 鍘刀、天平、釣魚桿；D. 鑷子、汽車上的剎車閘、釣魚桿。練習一練習一A AB BC CD D圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B B端端繩子的拉力繩子的拉力F F與與A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=

17、G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 無法比較。無法比較。練習三練習三提示提示A AO OB BF FG GA AB BC CD D圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B B端端繩子的拉力繩子的拉力F F與與A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 無法比較。無法比較。練習三練習三L L2 2L L1 1A AB BC CD DA AO OB BF FG G先畫出臂，先畫出臂，再進行判斷再進行判斷小資料小資料 “給我一個立足點，我就能移動地球

18、。給我一個立足點，我就能移動地球?！边@是希這是希臘科學家阿基米德的一句名言。實際上，用杠桿移臘科學家阿基米德的一句名言。實際上，用杠桿移動地球是不可能的。但是這反映了阿基米德發(fā)現(xiàn)杠動地球是不可能的。但是這反映了阿基米德發(fā)現(xiàn)杠桿規(guī)律后的興奮心情。桿規(guī)律后的興奮心情。 幾乎每一臺機器中都少不了杠桿，就是在人體幾乎每一臺機器中都少不了杠桿，就是在人體中也有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西，中也有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西，彎一下腰，甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作彎一下腰，甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用，了解了人體的杠桿不僅可以增長物理知識，還用，了解了人體的杠桿不僅可以增長物理知識，還能學會許多生理知識。能學會許多生理知識。小資料小資料 當曲肘把重物舉起來的當曲肘把重物舉起來的時候，手臂也是一個杠桿時候，手臂也是一個杠桿(如如圖圖)。肘關節(jié)是支點，支點左。肘關節(jié)是支點，支點左右都有肌肉。這是一種費力右都有肌肉。這是一種費力杠桿，舉起一份的重量，肌杠桿，舉起一份的重量，肌肉要化費肉要化費6倍以上的力氣，雖倍以上的力氣，雖然費力，但是可以贏得速度。然費力，但是可以贏得速度。小資料小資料 當你把腳尖翹起來的時候，是當你把腳尖翹起來的時候，是腳跟后面的肌肉在起作用，腳尖是腳跟