新人教版物理课件第十二章第1节杠杆

1、这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械复杂机械都是由简单机械组成的复杂机械都是由简单机械组成的（抽油机）最简单的机械最简单的机械杠杆杠杆 这是最常用的工具，它是根据杠杆原理制造的 它们都是杠杆，有什么共同特点？一根一根硬棒硬棒在力的作用下如果能绕着在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆杠杆一、杠杆的定义一、杠杆的定义注意：硬棒可以是直注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲也可以是弯曲的的,即硬棒可以是各种各样的形状即硬棒可以是各种各样的形状.这些用具都是杠杆这些用具都是杠杆钢丝钳钢丝钳 杆秤杆秤 瓶盖起子瓶盖起子道钉撬

2、道钉撬 火钳火钳 独轮车独轮车汲水的桔槔汲水的桔槔古代的杠杆古代的杠杆OO OF1F1F1F2F2F2Ol1l2支点支点 动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻力臂二、杠杆的五个要素二、杠杆的五个要素 2、杠杆的五要素：、杠杆的五要素：1 .支点支点(O)：杠杆绕着转动的点。：杠杆绕着转动的点。 2 .动力（动力（F1） ：使杠杆转动的力。：使杠杆转动的力。3 .阻力（阻力（F2） ：阻碍杠杆转动的力。：阻碍杠杆转动的力。4 .动力臂（动力臂（L1） ：从：从支点支点到动力到动力作用线作用线的的距离距离。5 .阻力臂（阻力臂（L2） ：从：从支点支点到阻力到阻力作用线作用线的的距离距离。 a 力

3、的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的一条直线。一条直线。 b 距离：点到直线的垂线段的长度。距离：点到直线的垂线段的长度。：提问：什么是力臂？提问：什么是力臂？2 杠杆是否都是直的？杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的回答：力臂是支点到力的作用线的 垂直距离。垂直距离。思考讨论思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但若一力作用在杠杆上，作用点不变，但 作用方向改变，力臂是否改变？作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：不是答：杠杆可以是直的，也答：杠杆可以是直的，也可以是弯的可

4、以是弯的答：要改变答：要改变F1F2l1l2O画出各力和力臂画出各力和力臂（1 1）辨认杠杆，找出）辨认杠杆，找出支点、动力和阻力支点、动力和阻力；（2 2）过力的作用点沿力的方向）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线画出力的作用线（3 3）从）从支点支点作出到作出到力的作用线力的作用线的的垂直线垂直线。 (4)(4)用用大括号大括号将力臂括上，并标上将力臂括上，并标上符号符号。画画力臂力臂的的方法方法是：是：归纳：归纳：一找支点二画线，一找支点二画线，三连距离四标签。三连距离四标签。（1 1）先确定杠杆的支点）先确定杠杆的支点和画动力、阻力的方向。和画动力、阻力的方向。（2 2）过力的作用点

5、沿力的方向画出力的作用线）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线（注意：（注意： 画的时候要用虚线将力的作用线延长。）画的时候要用虚线将力的作用线延长。）（）（）用用实线或虚线实线或虚线作从作从支点支点向向力的作用线力的作用线引垂引垂线，画出线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。（）最后用（）最后用大括号大括号勾出力臂，并在旁边写上字母勾出力臂，并在旁边写上字母L1或或L。画力臂的方法是：画力臂的方法是：口诀：口诀：一找支点，二画线，三作垂线。一找支点，二画线，三作垂线。l2l1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂（1 1）找出

6、支点的位置）找出支点的位置（2 2）沿动力、阻力的作用）沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出方向将力的作用线画出（3 3）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线(4)(4)用大括号将用大括号将力臂力臂括上，并标上符号。括上，并标上符号。画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2O想一想想一想F1F2Ol2l1F2F1l2l1F2F1l2l1 为什么用杠为什么用杠杆能够产生那么杆能够产生那么巨大的力呢？巨大的力呢？?重点二：探究杠杆的平衡条件重点二：探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态物体的平衡状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持保持匀速

7、直线运动匀速直线运动保持静止保持静止保持保持匀速转动匀速转动保持静止保持静止AB实验设计实验设计杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台重点二：探究杠杆的平衡条件重点二：探究杠杆的平衡条件器器 材材 : :测量的物理量测量的物理量: : 动力、阻力、动力臂、阻力臂。动力、阻力、动力臂、阻力臂。 A、B两图中的两图中的杠杆处于静止状态，杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图实验时采用哪幅图？讨论：讨论：选择A图F1F2Ol1l2倾斜状态时力臂倾斜状态时力臂不好测量不好测量便于测量力臂便于测量力臂为什么要让杠杆在水平位置平衡呢？为什么要让杠杆在水平位置平衡呢？Ol1l2F1F2重点

8、二：探究杠杆的平衡条件重点二：探究杠杆的平衡条件在在“研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件”实验中：实验中：实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在杠杆在_位置平衡，这样做是位置平衡，这样做是 为了为了_.若发现杠杆左端低、若发现杠杆左端低、右端高，这右端高，这 时应将两端的螺母都向时应将两端的螺母都向_移移.实验中，我们是根据测得的数据，通过实验中，我们是根据测得的数据，通过计算计算_才归纳才归纳出杠杆的平衡条件是：出杠杆的平衡条件是：_。在杠杆上直接确定力臂的大小在杠杆上直接确定力臂的大小 右右水平水平动力动力动力臂和阻力动力臂和阻力阻力臂阻力臂 动力动力

9、 动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂(F1L1=F2L2 )注意事项：（5）结论：杠杆的平衡条件：结论：杠杆的平衡条件：动力动力 X 动力臂阻力动力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为: F1l1=F2l2或或当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一倍，动力就是阻力的几分之一例：例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠要使杠杆平衡杆平衡,则动力与阻力之比是则动力与阻力之比是_。当作用力过支点时，力臂为当作用力过支点时，力臂为0提问：提问： 步骤步骤1，为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在，为什么调节杠杆

10、两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？水平位置平衡？答答:在做在做“研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件”的实验时，杠杆的实验时，杠杆有有 一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件：一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件： 动力动力动力臂等于阻力动力臂等于阻力阻力臂成立，必须使阻力臂成立，必须使杠杆的重力（包括两端的平衡螺母的总重力）杠杆的重力（包括两端的平衡螺母的总重力）乘以其力臂为零。乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总重力乘以其力臂为零，同时为了实验时方便在重力乘以其力臂为零，同时为了实验

11、时方便在杠杆上直接读出力臂。杠杆上直接读出力臂。步骤步骤2， 为什么在杠杆两边挂上不同数为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？位置重新平衡？答答: 杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是力臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是力臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是力力 臂。臂。使杠杆在水平位置重新平衡，目的是从杠杆上的刻使杠杆在水平位置重新平衡，目的是从杠杆上的刻度度 值直接读出力臂的长度值直接读出力臂的长度.F F1 1F F2 2动力臂动

12、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这是省力杠杆这是省力杠杆省力杠杆省力杠杆三种不同类型的杠杆三种不同类型的杠杆h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A A1 1B B1 1省力省力，费距离费距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例：生活中的省力杠杆？举例：生活中的省力杠杆？指甲刀指甲刀省力杠杆省力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L

13、2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是费力杠杆这是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hA A1 1B B1 1A AB BF F2 2F F1 1O O费力，省距离费力，省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点举例？举例？费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂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这是等臂杠杆这是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点动力臂大于阻力臂

14、的杠杆为动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆省力杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆为动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆费力杠杆动力臂等于阻力臂的杠杆为动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆等臂杠杆四、杠杆的分类四、杠杆的分类 （1）省力杠杆：）省力杠杆：l1l2，则，则F1F2，使用这类，使用这类杠杆，可以省力，但费距离。杠杆，可以省力，但费距离。 （2）费力杠杆：）费力杠杆：l1F2，使用这类，使用这类杠杆，虽然费力，但可以省距离。杠杆，虽然费力，但可以省距离。 （3）等臂杠杆：）等臂杠杆：l1=l2，则，则F1=F2，使用这类，使用这类杠杆，既不能省力，也不能省距离。杠杆，既不能省力，也不能省距离。三类杠杆的

15、特点三类杠杆的特点34GOAB6 要使此杠杆平衡，在要使此杠杆平衡，在A点施加的最小的力。点施加的最小的力。要使此杠杆平衡，施加的最小的力是多少？要使此杠杆平衡，施加的最小的力是多少？作用点在作用点在 哪里，方向如何？哪里，方向如何？如图，求：如图，求：求最小的力求最小的力如图，要将一圆柱体滚到台阶上面，如图，要将一圆柱体滚到台阶上面，问如何才能用力最小。问如何才能用力最小。如图，要把高木箱推倒，怎样才能做到用力如图，要把高木箱推倒，怎样才能做到用力最小最小F1F2OF1F2OF1F2O如图，比较如图，比较F1和和F2的大小的大小力的变化力的变化F1F2如图，从如图，从F1到到F2力的大小如何

16、变力的大小如何变化？化？F1F2如图，比较如图，比较F1和和F2的大小。的大小。AB如图，由上图变为如图，由上图变为下图时，杠杆还能下图时，杠杆还能不能平衡？不能平衡？分析它们分别是什么杠杆分析它们分别是什么杠杆钢丝钳钢丝钳 杆秤杆秤 瓶盖起子瓶盖起子道钉撬道钉撬 火钳火钳 独轮车独轮车哦，大象太重了！哦，大象太重了！我怎样才能将它撬起来呢？我怎样才能将它撬起来呢？F1F2l1l2O例题例题1：如图，一轻质杆：如图，一轻质杆OA一端固定一端固定在竖直墙上，可绕在竖直墙上，可绕O点转动，已知点转动，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在在A点处悬挂点处悬挂一重物一重物G，质量为，质量为2kg

17、，若在，若在B处施一处施一竖直向上的拉力竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力上平衡，此时拉力F为多少？为多少？ B BA AO OF F例题例题2：如图：如图：OB=2BA，物体重为，物体重为60N，不计杠杆自身重力，绳与杆的，不计杠杆自身重力，绳与杆的夹角为夹角为30，则绳的拉力为多少？，则绳的拉力为多少？ OBA例题例题3：如图，杠杆上标有刻度，：如图，杠杆上标有刻度，GB=5N，GA8N，杠杆水平平，杠杆水平平衡时，衡时，A物体对杠杆的拉力是多物体对杠杆的拉力是多少牛顿？少牛顿？此时此时A物体受到地面对它的支持物体受到地面对它的支持力为多少？力为多少？AB一根

18、硬棒在力的作用下如果能绕着一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆杠杆支点支点：杠杆绕着转动的点：杠杆绕着转动的点(O(O点点) )动力动力：使杠杆转动的力：使杠杆转动的力(F(F1 1) )阻力阻力：阻碍杠杆转动的力：阻碍杠杆转动的力(F(F2 2) )动力臂动力臂：从支点到动力作用线的距离：从支点到动力作用线的距离( (l1) )阻力臂阻力臂：从支点到阻力作用线的距离：从支点到阻力作用线的距离( (l2 2) )杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：F1l1F2l2或或杠杆的应用杠杆的应用1.如图所示的杠杆处于平衡状态，若在如图所示的杠杆处于平衡状态，

19、若在A 处的钩码组下再挂一个同样的钩码，要处的钩码组下再挂一个同样的钩码，要 使杠杆重新恢复平衡，应该怎样做？若使杠杆重新恢复平衡，应该怎样做？若在两边各加一个相同的在两边各加一个相同的钩码，杠杆会平钩码，杠杆会平衡吗？衡吗？AOB2.市区街道两旁可看到如图所示的公益广市区街道两旁可看到如图所示的公益广 告牌，它可看做一个处于平衡状态的杠告牌，它可看做一个处于平衡状态的杠 杆，在图中画出使它平衡的力的力臂。杆，在图中画出使它平衡的力的力臂。BGl1l2AF 3、道钉橇有关尺寸如图所示，若在、道钉橇有关尺寸如图所示，若在A 点竖直向下的作用点竖直向下的作用200牛的力，道牛的力，道 钉橇对道钉会

20、产生多大的力？钉橇对道钉会产生多大的力？解：根据杠杆平衡条件解：根据杠杆平衡条件O1.2mF16cmF2 4、各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（ ） 5、 剪铁皮的剪子、剪铁皮的剪子、钓鱼杆、钓鱼杆、动滑轮、动滑轮、定滑轮、定滑轮、天平、天平、电工钳电工钳,其中省力的杠其中省力的杠杆是杆是_省距离的杠杆省距离的杠杆_,等臂的杠杆等臂的杠杆_.6 6、一根轻质扁担长、一根轻质扁担长1.8m1.8m，前后两端分别挂上，前后两端分别挂上重重600N600N和和200N200N的货物，问：人肩应挑在离前端的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？多远处才能使扁担平衡？分析：人肩挑处是分析：人肩挑处是扁担的支点扁担的支点O，前，前后两货