缝 纫 机人器机抽 油 机复杂机械复杂机械都是由简都是由简单机械组单机械组成的,而成的,而这节课我这节课我们要学习们要学习的就是简的就是简单机械之单机械之一一杠杠杆生活中的简单机械生活中的简单机械杠杆杠杆这些工具在使用时,有什么共同特点?这些工具在使用时,有什么共同特点?它们工作时,能绕一个固定点转动它们工作时,能绕一个固定点转动这三个用具有什这三个用具有什 么共同特点么共同特点一、杠杆一、杠杆 一根硬棒在力的作用下如果能一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫做绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆注意:硬棒可以是直的注意:硬棒可以是直的,也可以是弯曲的)也可以是弯曲的)要想了解杠杆的作用,我们先来了解几个名词要想了解杠杆的作用,我们先来了解几个名词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支点:支点:杠杆绕着转动的杠杆绕着转动的固定点固定点,用,用O表示动力:动力:使杠杆转动的使杠杆转动的力力,用,用F1表示动力臂:动力臂:支点到动力作用线的支点到动力作用线的垂直距离垂直距离,用用L1表示阻力:阻力:阻碍杠杆转动的阻碍杠杆转动的力力,用,用F2表示。
表示阻力臂:阻力臂:支点到阻力作用线的支点到阻力作用线的垂直距离垂直距离,用用L2表示L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂(1 1)找出支点的位置)找出支点的位置(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(2)确定动力、阻力)确定动力、阻力作用线作用线(4)标垂足)标垂足,定力臂定力臂F1F2L1L2O试着画出各力和力臂试着画出各力和力臂试一试试一试画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想想一想练练 习习找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂OF1F2L1L2 在杠杆的使用中,杠杆在杠杆的使用中,杠杆的平衡状态是一种非常重要的平衡状态是一种非常重要的状态杠杆在满足什么条的状态杠杆在满足什么条件时才会平衡呢?件时才会平衡呢?图图1图图2问问:图图1与图与图2有何不同之处有何不同之处?图图1在水平位置在水平位置,图图2不在水平位置不在水平位置问问:图图1与图与图2有何相同之处有何相同之处?都处于静止状态都处于静止状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态思考:怎么的杠杆才算平衡呢?思考:怎么的杠杆才算平衡呢?当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作缓慢地匀速转动时,我们说杠杆平衡了。
思考与讨论思考与讨论 杠杆两端装置两只可调节的螺母,能杠杆两端装置两只可调节的螺母,能 起什么作用起什么作用?为什么要求杠杆静止时,在为什么要求杠杆静止时,在 水平位置呢水平位置呢?归纳结论作用是调节杠杆自身的平衡作用是调节杠杆自身的平衡便于直接读出力臂的大小便于直接读出力臂的大小实验探究:杠杆的平衡条件1 提出问题:杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?阻力臂之间存在着怎样的关系?2 猜想与假设:假设一:假设二:假设三:假设四:F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2实验实验次数次数动力动力F1/N(个个)动力臂动力臂l1/cm(格格)动力动力 动力臂动力臂(个格个格)阻力阻力F2/N(个个)阻力臂阻力臂l2/cm(格格)阻力阻力 阻阻力臂力臂(个格个格)123思考思考:F1L1与与F2L2之间有什么样的关系呢?之间有什么样的关系呢?杠杆的平衡条件: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或或结论:当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,结论: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动力就是阻力的几分之一例:一根杠杆动力臂与阻力臂之比是例:一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使要使杠杆平衡杠杆平衡,则动力与阻力之比是则动力与阻力之比是_.4、杠杆的分类、杠杆的分类 (1)省力杠杆:)省力杠杆:L1L2,则,则F1F2,使用这,使用这类杠杆,可以省力,但费距离。
类杠杆,可以省力,但费距离2)费力杠杆:)费力杠杆:L1F2,使用这,使用这类杠杆,虽然费力,但可以省距离类杠杆,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,使用这类杠杆,既不能省力,也不能省距离类杠杆,既不能省力,也不能省距离省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆概念概念动力臂动力臂大于大于阻力臂阻力臂的杠杆的杠杆动力臂动力臂小于小于阻力阻力臂的杠杆臂的杠杆动力臂动力臂等于等于阻力臂阻力臂的杠杆的杠杆特点特点省了力,省了力,但费了距离但费了距离费了力,费了力,但省了距离但省了距离不省力也不费力不省力也不费力不省距离不省距离 不费不费距离距离实例实例撬棒、铡刀、撬棒、铡刀、瓶起子、瓶起子、镊子、理发剪镊子、理发剪刀刀天平天平三类杠杆的对比三类杠杆的对比省力杠杆实例省力杠杆实例裁纸刀裁纸刀费力杠杆缝纫机脚踏板剪刀镊子人的胳膊筷子起重机一、杠杆及有关杠杆的几个概念一、杠杆及有关杠杆的几个概念支点:杠杆绕着支点:杠杆绕着转动转动的点的点(O(O点点)动力:使杠杆转动的力动力:使杠杆转动的力(F(F1 1)阻力:阻碍杠杆转动的力阻力:阻碍杠杆转动的力(F(F2 2)动力臂:从支点到动力作用线的动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离垂直距离(L(L1 1)阻力臂:从支点到阻力作用线的阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离垂直距离(L(L2 2)二、杠杆的平衡条件二、杠杆的平衡条件:F1L1F2L2或或一根一根硬棒硬棒在力的作用下能绕着在力的作用下能绕着固定点固定点转动转动省力杠杆省力杠杆 动力臂动力臂阻力臂阻力臂 费力杠杆费力杠杆 动力臂动力臂阻力臂阻力臂等臂杠杆等臂杠杆 动力臂动力臂=阻力臂阻力臂 苏州园林常用的剪刀(粗枝剪、细枝剪、整篱苏州园林常用的剪刀(粗枝剪、细枝剪、整篱剪),根据杠杆的特点请指出它们的名称:剪),根据杠杆的特点请指出它们的名称:细枝剪细枝剪 整篱剪整篱剪 粗枝剪粗枝剪l2l1l1l2l1l2l1l2l2OF1F2l2l1l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF1练习一:练习一:A AB BC CD DAB CD下列个杠杆是省力的(下列个杠杆是省力的()A A练习二:练习二:B BC CD DABC下列哪个杠杆是省距离的(下列哪个杠杆是省距离的()D 1、各式各样的剪刀都是一对对杠各式各样的剪刀都是一对对杠杆,要剪开较硬的物体,使用哪种剪刀杆,要剪开较硬的物体,使用哪种剪刀最合适最合适()2 2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图,、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图,下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()()A A两杠杆均为省力杠杆两杠杆均为省力杠杆 B B两杠杆均为费力杠杆两杠杆均为费力杠杆 C CABCABC为省力杠杆为省力杠杆 D DABCABC为省力杠杆为省力杠杆C1下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是 ()练一练练一练 A启瓶器启瓶器B切纸铡刀切纸铡刀 C食品夹食品夹D羊角锤羊角锤C2小阳同学在做小阳同学在做“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的实验时,的实验时,他把杠杆挂在支架上,发现左端向下倾斜。
他把杠杆挂在支架上,发现左端向下倾斜1)若使杠杆在)若使杠杆在 位置平衡,需把平衡螺母向位置平衡,需把平衡螺母向 端调节2)如果在杠杆的)如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码,则在处挂三个相同的钩码,则在B处要挂处要挂 个同样的钩码,杠杆才能重新位置平衡个同样的钩码,杠杆才能重新位置平衡3)若在)若在C处挂处挂6 N的钩码,用弹簧测力计作用在的钩码,用弹簧测力计作用在B点,要使杠杆在水平位置平衡,最小拉力的方向应点,要使杠杆在水平位置平衡,最小拉力的方向应该该 ,此时弹簧测力计的示数为,此时弹簧测力计的示数为 水平水平右右2OACB竖直向上竖直向上2 N3如图所示,分别沿力如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用、的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是(确的是()A沿沿F1方向的力最小方向的力最小B沿沿F2方向的力最小方向的力最小C沿沿F3方向的力最小方向的力最小D三个力的大小相等三个力的大小相等BF3F1F2OL L1 1L L3 3L L2 2有一根杠杆,动力为有一根杠杆,动力为1000N,阻力为,阻力为3000N,动力臂为动力臂为1.5m,求:它的阻力臂为多少?,求:它的阻力臂为多少?已知:已知:F11000N F23000N L11.5m求:求:L2?解:根据杠杆的平衡条件:解:根据杠杆的平衡条件:F1L1F2L2L2F F1 1L1/F F2 2 =(1000N X 1.5m)/3000N =0.5m答答 :它的阻力臂为:它的阻力臂为0.5m.想一想一根轻质扁担长一根轻质扁担长1.8m,前后两端分别挂上,前后两端分别挂上重重600N和和200N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:人肩挑处是扁担的支点O,前后两货物的重分别为动力和阻力,要求的肩处离前端的距离是动力臂。
F1=G1600NF2=G2200N想一想OL1L2L=1.8m已知:已知:L L=1.8m F1 600N F2200N求:求:L L1=?解:根据解:根据L L1L L21.8m得出得出L L2=1.8mL L1(1)根据杠杆的平衡条件:根据杠杆的平衡条件:F1L L1F2L L2将(将(1)代入得)代入得600N X L L1200N X(1.8mL L1)解之得:解之得:L L1=0.45m答答 :人肩应挑在离前端:人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁处才能使扁 担平衡。