杠杆平衡应用

1、整理ppt第四课时：第四课时：杠杆平衡的应用杠杆平衡的应用 2011年年9月月16日日整理ppt杠杆平衡的应用应该在杠杆平衡的应用应该在知识上知识上和和能力上能力上有哪些准备？有哪些准备？知识上的准备：知识上的准备： 1）杠杆的定义）杠杆的定义 2）杠杆的九要素）杠杆的九要素3）杠杆的分类（省力、费力、等臂）杠杆的分类（省力、费力、等臂）4）杠杆的平衡现象）杠杆的平衡现象5）杠杆平衡条件）杠杆平衡条件6）数学知识）数学知识整理ppt能力上的准备：能力上的准备：1）能在具体情景中找到杠杆。）能在具体情景中找到杠杆。2）能作出杠杆的示意图。）能作出杠杆的示意图。3）能运用杠杆平衡条件的数学表达式进

2、行分析。）能运用杠杆平衡条件的数学表达式进行分析。整理ppt例例1:如图是铁道检修工用的道钉撬如图是铁道检修工用的道钉撬, ,有关尺寸见有关尺寸见图图. .若在若在A A点竖直向下作用点竖直向下作用200200牛牛的力的力, ,道钉撬对道钉会道钉撬对道钉会产生产生多大多大的力的力? ?如果还如果还不能不能将道钉将道钉撬出撬出, ,在保持在保持手的手的作用力作用力和和作用点作用点不变的情况下不变的情况下, ,采用什么方法可以采用什么方法可以增大增大对道钉的对道钉的作用力作用力? ?阅读题目的阅读题目的文字文字和和图像图像你获得了哪些信息？你获得了哪些信息？已知：已知：1=200牛牛 L1=1.2

3、米米 L2=6厘米厘米 求求:F2牛牛厘米厘米312121042006120FLLF解解: :答答: :道钉撬对道钉能产生道钉撬对道钉能产生4 410103 3牛的力牛的力. .整理ppt问题问题2:2:为什么使为什么使F F1 1的方向与撬棒垂直的方向与撬棒垂直, ,就可以使就可以使L L1 1取值取值最大最大? ?需要运用哪些知识来解答需要运用哪些知识来解答? ?答答: :使使F F1 1的方向与撬棒垂直时的方向与撬棒垂直时, L, L1 1取值是直角三角形取值是直角三角形A0CA0C的的斜边斜边L LOAOA, ,而而原来竖直原来竖直向下向下 施力时施力时L L1 1取值是直角三角形取值

4、是直角三角形A0C A0C 的的直角边直角边L LOCOC, ,因为因为直角三角形直角三角形 的斜边一定大于直角边的斜边一定大于直角边, ,使使F F1 1 的方向与撬棒垂直时的方向与撬棒垂直时, ,就可就可 以使以使L L1 1取值达到最大。取值达到最大。C 用到的知识是：用到的知识是：力臂的定义；力臂的定义；杠杆平衡条件；杠杆平衡条件；数学知数学知识（直角三角形的斜边一定大于直角边识（直角三角形的斜边一定大于直角边, ,） 图中的图中的等臂等臂杠杆处于水平位置并静止，杠杆处于水平位置并静止，B B端绳子的拉力端绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F

5、=G；B. FB. FG G；C. FC. FG G；D. D. 无法比较。无法比较。提示提示A AO OB BF FG GA AB BC CD D想一想想一想整理ppt图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端绳端绳子的拉力子的拉力F F与与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. 无法比较。无法比较。L L2 2L L1 1A AB BC CD DA AO OB BG G方法：先画出力臂，再进行判断方法：先画出力臂，再进行判断什么时候什么时候F F最小，为多少？最小，

6、为多少？F1F2F4F3整理ppt例例2：一根粗细均匀的铁条，在其中点处用细：一根粗细均匀的铁条，在其中点处用细悬挂起来，铁条处于水平平衡。请用两种悬挂起来，铁条处于水平平衡。请用两种方法解释这个现象方法解释这个现象右端向内弯曲后右端向内弯曲后, ,铁条右铁条右端重心靠拢支点移动端重心靠拢支点移动, ,右右端作用力的力臂端作用力的力臂L L2 2变短变短, ,导导致左端力致左端力F F1 1与力臂与力臂L L1 1乘积乘积大于右端力大于右端力F F2 2与力臂与力臂L L2 2乘乘积积, ,所以左端下沉所以左端下沉. .若将若将右端向内右端向内弯曲（如图），铁条还能弯曲（如图），铁条还能保持水

7、平平衡吗？说明理由。保持水平平衡吗？说明理由。整理ppt例例3 3：小张和小李为班级去仓库抬纯净水：小张和小李为班级去仓库抬纯净水, ,假设一桶纯假设一桶纯净水是净水是2020升，竹杠的长度是升，竹杠的长度是1.51.5米米, ,小张和小李的肩分小张和小李的肩分别抬在竹杠的两端别抬在竹杠的两端, ,纯净水挂在离小张纯净水挂在离小张0.50.5米处米处, ,问小张问小张和小李的肩分别受到多大的压力和小李的肩分别受到多大的压力? ?（桶和竹杠的重力（桶和竹杠的重力忽略不计）忽略不计）小小李李小张小张整理ppt省力杠杆能不能省功？动力省力杠杆能不能省功？动力在做功过程中消耗的能量在做功过程中消耗的能

8、量转化成了什么形式的能？转化成了什么形式的能？省力省力杠杆要杠杆要费费距离距离, ,所以所以不不能能省功省功. .动力动力做功时做功时, ,消耗的消耗的化学能化学能转化为转化为机械机械能能( (和和内能内能).). 杠杆使用过程中的能量转化杠杆使用过程中的能量转化整理ppt思考与分析：思考与分析：如图所示，杠杆如图所示，杠杆ACAC可绕支点可绕支点O O自由转动，在自由转动，在B B点挂点挂一重为一重为G G的物体。的物体。（1 1）为使杠杆平衡，应在杠杆上的哪个点施加一）为使杠杆平衡，应在杠杆上的哪个点施加一个什么方向的作用力，能够使所用的作用力最小？个什么方向的作用力，能够使所用的作用力最

9、小？该最小的作用力与物重的比值是多少？该最小的作用力与物重的比值是多少？ （2 2）在）在什么范围内施加一个力，使这个作用力小于物重？什么范围内施加一个力，使这个作用力小于物重？在什么范围内施加一个作用力，使这个力大于物在什么范围内施加一个作用力，使这个力大于物重？重？整理ppt9画出图中作用在画出图中作用在A 点最小的力的方向点最小的力的方向 。 10在一直径是在一直径是100 厘米厘米,质量是质量是40千克的均匀圆柱千克的均匀圆柱体放在水平地面上体放在水平地面上, 靠在靠在10厘米的台阶边厘米的台阶边,如图所示如图所示, 为使它滚上台阶为使它滚上台阶,那么在圆柱体边缘的哪一点那么在圆柱体边

10、缘的哪一点, 沿什沿什么方向施力时么方向施力时, 才能使用力最小才能使用力最小?在图上画出此力在图上画出此力, 并求出此力的大小。并求出此力的大小。整理ppt11如图所示如图所示, 杠杆两端分别挂甲、乙两实心铝块杠杆两端分别挂甲、乙两实心铝块, 杠杆平衡杠杆平衡, 若：若：（1）把它们都向支点移相同的距离；）把它们都向支点移相同的距离；（2）把它们都背着支点移相同的距离；）把它们都背着支点移相同的距离；（3）把它们各去掉相同的质量；）把它们各去掉相同的质量；（4）给它们各增加相同的质量；）给它们各增加相同的质量；（5）将它们同时浸没在水中；）将它们同时浸没在水中；（6）将甲浸没在水中，乙浸没在

11、酒精中；）将甲浸没在水中，乙浸没在酒精中；则杠杆是否继续保持平衡？则杠杆是否继续保持平衡？整理ppt1.现在有一根约现在有一根约30多千克的均匀铁棒，一杆最大多千克的均匀铁棒，一杆最大称量为称量为20千克的杆秤。在学过杠杆的平衡原理之千克的杆秤。在学过杠杆的平衡原理之后，你能想出一个办法用这杆秤来称量铁棒的质后，你能想出一个办法用这杆秤来称量铁棒的质量吗？量吗？oF1G整理ppt2.传说中山神庙的老和尚让他的三个弟子到山传说中山神庙的老和尚让他的三个弟子到山下去挑水。但徒弟们都很懒，你推我，我推你，下去挑水。但徒弟们都很懒，你推我，我推你，谁也不想下山。无奈之下，老和尚就叫他们三谁也不想下山。

12、无奈之下，老和尚就叫他们三个一起下山去抬水。但到了山下，他们犯难了，个一起下山去抬水。但到了山下，他们犯难了，如何能三个人一起抬一桶水，每个人既不吃亏如何能三个人一起抬一桶水，每个人既不吃亏又不占便宜呢？你帮忙想个办法给他们出出主又不占便宜呢？你帮忙想个办法给他们出出主意。意。甲甲乙乙丙丙桶桶整理ppt14.如图所示，硬质均匀木条如图所示，硬质均匀木条OA的长为的长为80厘米，左厘米，左端与竖直墙壁连接，可以绕端与竖直墙壁连接，可以绕O点自由转动；木条的点自由转动；木条的A端以细绳悬于端以细绳悬于B点，木条恰好水平，且点，木条恰好水平，且AB与木条与木条垂直，一个质量为垂直，一个质量为800克

13、的小物块克的小物块M在木条上从在木条上从O点以点以v=0.2米米/秒的速度向右作匀速运动，经秒的速度向右作匀速运动，经2.5秒秒到达到达C点时，细绳恰好断裂，则细绳能承受的最大点时，细绳恰好断裂，则细绳能承受的最大拉力是拉力是_牛（木条质量及物块的体积大小均牛（木条质量及物块的体积大小均可忽略不计）。可忽略不计）。整理ppt15.如图所示，一支均匀的直尺放在水平桌面上，如图所示，一支均匀的直尺放在水平桌面上，一端伸出桌面，已知伸出桌面的部分是全尺的一端伸出桌面，已知伸出桌面的部分是全尺的1/3。当在当在B端挂一端挂一5牛的重物时，直尺的牛的重物时，直尺的A端刚刚开始翘端刚刚开始翘起，则此木尺的

14、重量是起，则此木尺的重量是_牛。牛。整理ppt16.如图所示，在杠杆如图所示，在杠杆AB的中点的中点O处挂一个重物处挂一个重物G，杠，杠杆杆B处受一个水平方向力处受一个水平方向力F的作用，绕的作用，绕A点沿图示方向点沿图示方向转动。当杠杆匀速转动时，力转动。当杠杆匀速转动时，力F将将_（填（填“变变大大”、“变小变小”或或“不变不变”）。）。整理ppt1717杆秤是我国常见的称量工具。为了研究杆秤的刻度杆秤是我国常见的称量工具。为了研究杆秤的刻度是否均匀，取一把刻度尺来研究，在最左端加上配重，使是否均匀，取一把刻度尺来研究，在最左端加上配重，使刻度尺的重心刻度尺的重心G G0 0距提纽距提纽O O左边左边L L0 0的地方，如图所示，用质的地方，如图所示，用质量为量为m m1 1的钩码做秤砣，把它挂在离提纽的钩码做秤砣，把它挂在离提纽O O为为x x的地方；逐次的地方；逐次增加待测物体的质量增加待测物体的质量m mx x，调节秤砣的位置，使刻度尺保持，调节秤砣的位置，使刻度尺保持平衡。记录下每次平衡时的待测物体的