新人教版物理課件第十二章第1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械復雜機械都是由簡單機械組成的（抽油機）最簡單的機械——杠桿

這是最常用的工具，它是根據(jù)杠桿原理制造的．它們都是杠桿，有什么共同特點？一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿一、杠桿的定義注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的,即硬棒可以是各種各樣的形狀.這些用具都是杠桿鋼絲鉗桿秤瓶蓋起子道釘撬火鉗獨輪車汲水的桔槔古代的杠桿OOOF1F1F1F2F2F2Ol1l2支點

動力阻力動力臂阻力臂二、杠桿的五個要素2、杠桿的五要素：1.支點(O)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。2.動力（F1）：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。3.阻力（F2）：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。4.動力臂（L1）：從支點到動力作用線的距離。5.阻力臂（L2）：從支點到阻力作用線的距離。

a力的作用線：通過力的作用點，沿力的方向所畫的一條直線。

b距離：點到直線的垂線段的長度。一、什么是杠桿（力的作用線）動力臂阻力臂動力阻力（力的作用線)o支點杠桿“五要素”支點(o)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點動力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力動力臂(L1)：從支點到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的垂直距離(力的作用線：過力的作用點，沿力的方向的直線)提問：什么是力臂？2杠桿是否都是直的？回答：力臂是支點到力的作用線的垂直距離。思考討論：1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，但作用方向改變，力臂是否改變？答：不是答：杠桿可以是直的，也可以是彎的答：要改變F1F2l1l2O畫出各力和力臂（1）辨認杠桿，找出支點、動力和阻力；（2）過力的作用點沿力的方向畫出力的作用線．（3）從支點作出到力的作用線的垂直線。

(4)用大括號將力臂括上，并標上符號。畫力臂的方法是：歸納：一找支點二畫線，三連距離四標簽。（1）先確定杠桿的支點Ｏ和畫動力、阻力的方向。（2）過力的作用點沿力的方向畫出力的作用線（注意：畫的時候要用虛線將力的作用線延長。）（３）用實線或虛線作從支點Ｏ向力的作用線引垂線，畫出垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂。（４）最后用大括號勾出力臂，并在旁邊寫上字母L1或L２。畫力臂的方法是：口訣：一找支點，二畫線，三作垂線。l2l1BF2OF1AF2BOAF1畫出圖中各力的力臂（1）找出支點的位置（2）沿動力、阻力的作用方向?qū)⒘Φ淖饔镁€畫出（3）從支點作動力、阻力作用線的垂線(4)用大括號將力臂括上，并標上符號。畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2O想一想F1F2Ol2l1F2F1l2l1F2F1l2l1

為什么用杠桿能夠產(chǎn)生那么巨大的力呢？?重點二：探究杠桿的平衡條件物體的平衡狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)保持勻速直線運動保持靜止保持勻速轉(zhuǎn)動保持靜止AB實驗設計杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺重點二：探究杠桿的平衡條件器材:測量的物理量:動力、阻力、動力臂、阻力臂。

A、B兩圖中的杠桿處于靜止狀態(tài)，實驗時采用哪幅圖？討論：選擇A圖·F1F2Ol1l2傾斜狀態(tài)時力臂不好測量便于測量力臂為什么要讓杠桿在水平位置平衡呢？Ol1l2F1F2重點二：探究杠桿的平衡條件在“研究杠桿的平衡條件”實驗中：①實驗前要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在____位置平衡，這樣做是為了____________________.若發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，這時應將兩端的螺母都向__移.②實驗中，我們是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，通過計算___________________________才歸納出杠桿的平衡條件是：_________________________________。在杠桿上直接確定力臂的大小

右水平動力×動力臂和阻力×阻力臂

動力

×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)注意事項：（5）結論：杠桿的平衡條件：動力X動力臂＝阻力X阻力臂

用字母表示為:F1l1=F2l2或當杠桿平衡時，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一例：一根杠桿動力臂與阻力臂之比是3:2,要使杠桿平衡,則動力與阻力之比是______。當作用力過支點時，力臂為0提問：

步驟1，為什么調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿在水平位置平衡？答:在做“研究杠桿的平衡條件”的實驗時，杠桿有一定的重力，為保證實驗中杠桿的平衡條件：動力×動力臂等于阻力×阻力臂成立，必須使杠桿的重力（包括兩端的平衡螺母的總重力）乘以其力臂為零。調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，

使杠桿在水平位置平衡，就是要保證杠桿的總

重力乘以其力臂為零，同時為了實驗時方便在杠桿上直接讀出力臂。步驟2，為什么在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿在水平位置重新平衡？答:

杠桿只有在水平位置平衡，量得支點到鉤碼的距離就是力臂，此時杠桿如果不水平，則支點到鉤碼的距離就不是力臂。使杠桿在水平位置重新平衡，目的是從杠桿上的刻度

值直接讀出力臂的長度.F1F2動力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〉L2∴F1〈F2這是省力杠桿省力杠桿三種不同類型的杠桿hS=4hOF2F1ABF2F1A1B1省力，費距離省力杠桿的特點舉例：生活中的省力杠桿？指甲刀省力杠桿F2F1動力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉

F2這是費力杠桿費力杠桿F2F1S=h/4hA1B1ABF2F1O費力，省距離費力杠桿的特點舉例？費力杠桿F2F1動力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2這是等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿的特點⑴動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿⑵動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿⑶動力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿四、杠桿的分類

（1）省力杠桿：l1>l2，則F1<F2，使用這類杠桿，可以省力，但費距離。（2）費力杠桿：l1<l2，則F1>F2，使用這類杠桿，雖然費力，但可以省距離。（3）等臂杠桿：l1=l2，則F1=F2，使用這類杠桿，既不能省力，也不能省距離。三類杠桿的特點34GOAB6①要使此杠桿平衡，在A點施加的最小的力。②要使此杠桿平衡，施加的最小的力是多少？作用點在哪里，方向如何？如圖，求：求最小的力如圖，要將一圓柱體滾到臺階上面，問如何才能用力最小。如圖，要把高木箱推倒，怎樣才能做到用力最小F1F2OF1F2OF1F2O如圖，比較F1和F2的大小力的變化F1F2如圖，從F1到F2力的大小如何變化？F1F2如圖，比較F1和F2的大小。AB如圖，由上圖變?yōu)橄聢D時，杠桿還能不能平衡？分析它們分別是什么杠桿鋼絲鉗桿秤瓶蓋起子道釘撬火鉗獨輪車哦，大象太重了！我怎樣才能將它撬起來呢？現(xiàn)代曹沖稱象F1F2l1l2·O例題1：如圖，一輕質(zhì)桿OA一端固定在豎直墻上，可繞O點轉(zhuǎn)動，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A點處懸掛一重物G，質(zhì)量為2kg，若在B處施一豎直向上的拉力F，使杠桿在水平線上平衡，此時拉力F為多少？

BAOF例題2：如圖：OB=2BA，物體重為60N，不計杠桿自身重力，繩與桿的夾角為30℃，則繩的拉力為多少？OBA例題3：如圖，杠桿上標有刻度，GB=5N，GA＝8N，杠桿水平平衡時，A物體對杠桿的拉力是多少牛頓？此時A物體受到地面對它的支持力為多少？AB一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(O點)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力(F1)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(F2)

動力臂：從支點到動力作用線的距離(l1)

阻力臂：從支點到阻力作用線的距離(l2)小結杠桿的平衡條件：F1l1＝F2l2或杠桿的應用練習1.如圖所示的杠桿處于平衡狀態(tài)，若在A

處的鉤碼組下再掛一個同樣的鉤碼，要使杠桿重新恢復平衡，應該怎樣做？若在兩邊各加一個相同的鉤碼，杠桿會平衡嗎？AOB練習2.市區(qū)街道兩旁可看到如圖所示的公益廣告牌，它可看做一個處于平衡狀態(tài)的杠桿，在圖中畫出使它平衡的力的力臂。BGl1l2AF

3、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(chǎn)生多大的力？解：根據(jù)杠桿平衡條件F1

l1＝F2l2可得：l1l2F2＝F1120cm6cm＝×200N＝4000NO1.2mF16cmF2

4、各式各樣的剪刀都是一對對杠桿，要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀最合適

（）

5、①剪鐵皮的剪子、②釣魚桿、③動滑輪、④定滑輪、⑤天平、⑥電工鉗,其中省力的杠桿是_________________省距離的杠桿________________,等臂的杠桿________.6、一根輕質(zhì)扁擔長1.8m，前后兩端分別掛上重600N和200N的貨物，問：人肩應挑在離前端多遠處才能使扁擔平衡？分析：人肩挑處是扁擔的支點O，前后兩貨物的重分別為動力和阻力，要求的肩處離前端的距離是動力臂。F1=G1＝600NF2=G2＝200NOl1l2L=1.8m解：根據(jù)L1＋L2＝1.8m得出

L2=1.8m－L1－－－－－（1）

根據(jù)杠桿的平衡條件：

F1L1＝F2L2將（1）代入得

600NXL1＝200NX(1.8m－L1）

解之得：L1=0.45m答：人肩應挑在離前端0.45m處才能使扁擔平衡。7、如圖所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求將重物G提起時所用的最小動力（圖中裝置可繞A點轉(zhuǎn)動）。