簡單機械,“給我一個支點，我可以撬動整個地球。”,阿基米德,一.杠桿,1、定義：,在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就叫杠桿。,注意：1)、杠桿可以是直的，也可以是任意形狀的，但一定是一根硬棒。2)、力臂不一定在杠桿上,1、下列關于杠桿的四種說法中，正確的是（）A、杠桿一定是直的B、力臂一定在杠桿上C、一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用的方向發(fā)生改變，力臂不變D、剪刀、釣魚桿、鋼絲鉗、鑷子都是杠桿,當堂練習：,D,2、杠桿的五個要素：,支點O,動力F1,阻力F2,動力臂L1,阻力臂L2,2、杠桿的五個要素：,支點O：,動力F1：,阻力F2：,動力臂L1：,阻力臂L2：,繞著轉動的固定點,使杠桿轉動的力,阻礙杠桿轉動的力,從支點到動力的作用線的垂直距離,從支點到阻力的作用線的垂直距離,畫杠桿力臂的方法：,一找支點二畫線（力的作用線）三定距離（力臂的長）,力臂是從支點到力的作用線的垂直距離。,注意：力臂一定要經(jīng)過支點,當堂練習2、找出下列各圖中動力和阻力，并畫出杠桿力臂。,.,3、在圖6-1-5中畫出各力的力臂.,.,O,l1,l2,F1,F2,羊角錘,.,撬石頭,.,抽水機上的曲柄,O,F1,F2,l2,l1,.,起子,O,3、下列說法中正確的是：（）A、只要杠桿的動力等于阻力，杠桿一定平衡。B、只要杠桿兩邊的力臂相等，杠桿一定平衡。C、只要杠桿兩邊的力乘力臂相等，杠桿一定平衡。D、只要杠桿的動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂，杠桿一定平衡。,D,二.杠桿的平衡條件(重點),1、杠桿平衡是指：靜止和勻速轉動2、在“研究杠桿的平衡條件”實驗中：實驗前要調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在_位置平衡，這樣做是為了_.和若發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，這時應將兩端的螺母都向_移.杠桿的支點通過杠桿的重心，這樣做的目的是_。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_。,從杠桿上方便地讀出力臂排除杠桿本身的重,右,水平,使重力作用線通過支點，力臂為0，不影響杠桿平衡條件,動力動力臂和阻力阻力臂,動力動力臂=阻力阻力臂(F1L1=F2L2),習題：1、如圖6-1-16所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，若在兩邊的鉤碼下面，再各掛一個同樣的鉤碼，則()A.杠桿仍保持平衡B.杠桿B端下降C.杠桿A端下降D.無法判斷,圖6-1-16,B,習題：1、如圖曲桿AOB可繞軸O轉動，AOBO，在A點掛一重200N的重物，曲桿平衡時，則（）A、F200N，力臂是OBB、F200N，力臂是BDC、F200N，力臂是ODD、F200N，力臂是OD,D,習題：2、在做“研究杠桿的平衡條件”的實驗中，一同學把杠桿的中點支在支架上后，發(fā)現(xiàn)杠桿處于左端下沉右端上翹的位置，為了使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向_邊調，或將左端的平衡螺母向_邊調。,右,右,習題：3、如圖示，O為杠桿的支點，當AO邊靜止在水平位置時，作出加在杠桿上最小作用力。,O,L1,F1,習題：4、如圖示，O為杠桿的支點，當AO邊靜止在水平位置時，作出加在杠桿上最小作用力。,O,L1,F,.,杠桿的分類,省力杠桿,費力杠桿,等臂杠桿,特點應用,特點,應用,特點,應用,三.杠桿的應用:,:省力，費距離,:費力，省距離,:不省力，也不省距離,.,F1,F2,動力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1L2F1F2這是省力杠桿,省力杠桿,.,h,S=4h,省力，費距離,省力杠桿的特點,舉例生活中省力標桿（4種以上）？,.,F2,F1,動力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1L2F1F2這是費力杠桿,費力杠桿,.,S=h/4,h,費力，省距離,費力杠桿的特點,舉例？,.,F2,F1,動力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1=L2F1=F2這是等臂杠桿,不省力，也不省距離,等臂杠桿的特點,舉例？,.,它們是什么杠桿？,習題：5、圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比（）A.F=G；B.FG；C.FG；D.無法比較。,9、圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比（）A.F=G；B.FG；C.FG；D.無法比較。,先畫出力臂，再進行判斷,C,提示,不省力,省一半力,能,不能,能,不省距離,費距離,S=nh,等臂杠桿,動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿,四、滑輪,定滑輪,定滑輪實質是個。,F,L1L2F1F2,等臂杠桿,定滑輪不省力但可改變力的方向,O,L1,L2,L1=2L2,F2,L12L2F1L1F2L2F1F2/2,F1,動滑輪實質是：,動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿,動滑輪,滑輪組,（1）使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向。,（2）使用滑輪組雖然省力，但是費距離。,F1/n（GG動）S=nh,習題1、判斷勻速提起物體繩子的拉力情況?,1/2,1/3,習題2、旗桿頂端的小輪是_，起重機吊鉤上的鐵輪是_，縫紉機腳踏板是_.(填“杠桿”、“定滑輪”或“動滑輪”),動滑輪,定滑輪,杠桿,習題3、如圖6-1-15所示，滑輪重、繩重、摩擦力均忽略不計，利用兩個滑輪提升同一重物，哪種組合最省力(),圖6-1-15,C,習題4、如圖示，物體G重為100N,當物體處于平衡狀態(tài)時,拉力F1=_N,F2=_N,F3=_N.(不計輪重、繩重和磨擦）,F3,F1,F2,G,G,G,100,200,100,習題5、某個動滑輪重20N，用它提著一個重為180N的物體勻速上升，則繩子自由端的拉力的_N.(不考慮摩擦)習題6、如圖6-1-4所示，物重為250N，每個滑輪重50N，當物體被勻速提起時，加在繩子自由端的拉力F為_N，當物體上升2m，則繩子自由端在豎直方向移動了_m.,圖6-1-4,100,100,6,習題7、如圖6-1-3所示，若人手拉力F=50N，則貨物重_N(不考慮動滑輪和摩擦)，A鉤所受的拉力為_N，B鉤所受的拉力為_N.,100,50,100,圖6-1-3,簡單機械,定義（略）,平衡條件：F1L1=F2L2,應用：,定滑輪,滑輪組,杠桿,省力杠桿,滑輪,特點：,省力情況：,特點：,等臂杠桿,費力杠桿,實質：,動滑輪,特點：,實質：,五個要素,知識結構,課前熱身,1.下列關于杠桿說法中，正確的是()A.杠桿只可以是直的B.杠桿的支點可以不在杠桿上C.杠桿的長度等于動力臂和阻力臂之和D.使用杠桿一定省力2.關于滑輪組的敘述，較全面的是()A.一定省力，又能改變力的方向B.一定省力，但不能改變力的方向C.有時既能省力，又能改變力的方向，有時可以省力，但不能改變力的方向D.肯定可以改變力的方向，省力與否要具體分析,D,C,課前熱身,3.使用一滑輪組吊起重物，若拉繩子的力為200N，重物提起1m，繩子的自由端移動5m，那么物重為_N.請畫出該滑輪組的裝配圖.要求拉力方向向上.(滑輪重、繩重和摩擦均不計),1000,典型例題解析,【例3】一根繩子能承受的最大拉力為250N，要用它吊起一個重為1000N的貨物G，拉力方向要向下，已知每個滑輪重為100N，請設計出滑輪組的裝配圖.(所有摩擦均不計),4、如圖示，輕質均勻直桿AO長為L，左端與豎直墻壁相連，可繞O點自由轉動，物體M的懸掛點從O點逐漸向右移動，到達B點時懸繩AC恰好被拉斷。已知物重為G，ABBO/4，求懸繩AC所能承受的最大拉力是多大？,解：,設ABx，則BO4xF2L2L1,F1L1F2L2,G,OB4x,OA=AB+OB=5x,F14G/5,答：略,O,5、汽車陷入爛泥中，附近有一棵大樹，車上有滑輪兩只，繩子一根，如何用最小的力把汽車拉出來？,6、用上圖裝置（可看作理想機械）拉出汽車，當汽車被勻速拉出時，拉力為500N，求此時汽車受到的拉力為多大？,F,7、鋼絲鉗是日常生活中常用到的工具，使用鋼絲鉗時涉及到許多物理知識，請寫出三個：(1)。(2)。(3)。,重點回顧,1.支點、動力作用點、阻力作用點都在上！2.力臂是指支點到力的作用線的_距離!3.根據(jù)杠桿平衡條件:費力杠桿的優(yōu)點是可以省_.4.定滑輪不能_,但可以改變_動滑輪可以_;滑輪組既可以_也可以_,杠桿,距離,垂直,省力,力的方向,省力,省力,改變力的方向,典型例題解析,(1)當鍋爐內(nèi)水的溫度達到120沸騰時，鍋爐內(nèi)氣體壓強是少?(2)當大氣壓強為1.0105Pa時，將G掛在A位置，鍋內(nèi)水沸騰時的溫度為120，求此時閥門底部受到的氣體壓力和上部受到的大氣壓力差是多少?(計算時可認為閥門上、下底面積相等)(3)當大氣壓強為1.0105Pa時，要使鍋爐內(nèi)水的溫度達到100沸騰，應將G掛在離O點多遠處?,圖6-1-10,【答案】(1)2.0105Pa(2)10N(3)24cm,典型例題解析,如圖6-1-11所示，一個直杠桿可繞軸O轉動，在直桿的中點掛一重物，在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力F，將直桿從豎直位置慢慢抬起到水平位置過程中，力F大小的變化情況是()A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大,A,圖6-1-11,課時訓練,1.動滑輪實質上是_，使用動滑輪的優(yōu)點是_，缺點是_.2.起重機吊物體上升所用的滑輪中，既有_又有_，統(tǒng)稱為_.3.如果使用杠桿是為了省力，那么l1_l2；如果為了省距離，則F1_F2.由此可見，不論使用哪種杠桿都不能既_又_.,可以省一半力,不可改變施力方向,定滑輪,動力臂是阻力臂2倍的省力杠桿,動滑輪,滑輪組,省力,省距離,課時訓練,4.在下列機械中，羊角錘釣魚竿天平鋼絲鉗筷子理發(fā)剪刀普通剪刀鐵匠剪刀縫紉機的腳踏板鍘草用的鍘刀鑷子鐵鍬道釘撬定滑輪動滑輪，它們中屬于省力杠桿的是_屬于費力杠桿的是_屬于等臂杠桿的是_.5.如圖6-1-12所示，輕質杠桿OA可繞O點轉動，OA=0.3m，OB=0.2m，在A點處掛一個質量為2kg的物體G，在B點處加一個豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則物體G的重力大小為_N，F(xiàn)大小為_N.,圖6-1-12,19.6,29.4,課時訓練,6.如圖6-1-13所示是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析正確的是()A.B點是支點，液壓桿施加的力是動力，貨物重力是阻力B.B點是支點，物體A放在車廂前部可省力C.C點是支點，物體A放在車廂后部可省力D.C點是支點，物體A放在車廂前部可省力,C,圖6-1-13,課時訓練,7.如圖6-1-14所示，水平桌面上放一重100N的物體A，A與桌面的摩擦力為40N，當用力F拉繩子的自由端使A勻速運動時，拉力F的大小為(不計滑輪摩擦及重力)()A.20NB.50NC.60ND.70N,圖6-1-14,A,課時訓練,8.一杠桿在阻力F1與動力F2作用下平衡.如圖6-1-17所示，若F1和F2大小及方向均保持不變，將它們的作用點向支點移動相同的距離，則()A.杠桿仍保持平衡B.杠桿向右傾斜C.杠桿向左傾斜D.不能確定,圖6-1-17,B,課時訓練,9.一根直桿可繞軸O轉動，在直桿的中點掛一重物，在桿的另一端施加一個方向始終杠桿垂直的力F，如圖6-1-18所示，當直桿從豎直位置慢慢抬到水平位置的過程中，力F的大小變化情況應是()A.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.不變,圖6-1-18,A,課時訓練,10.如圖6-1-19所示，杠桿OA可繞支點O轉動，B處掛一重物G，A處用一豎直力F.當杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時，為了使杠桿平衡，則()A.F大小不變，但FGB.F大小不變，但FGC.F逐漸減小，但FGD.F逐漸增大，但FG,圖6-1-19,D,課時訓練,11.如圖6-1-20所示，甲、乙兩實心小球體積之比為31，分別掛在輕質杠桿AB的兩端，杠桿水平平衡，AOBO=12，則甲、乙兩球密度之比為()A.23B.32C.61D.16,圖6-1-20,A,課時訓練,12.請畫出圖6-1-21和圖6-1-22中杠桿所受力的力臂.,圖6-1-21,圖6-1-22,課時訓練,13.做“研究杠桿平衡條件”實驗前，發(fā)現(xiàn)杠桿左端低于右端，應將杠桿左端的螺母向_移動，右端的螺母向_移動，才能使杠桿在水平位置平衡，當在A處掛2個鉤碼后(見圖6-1-23)，欲使杠桿平衡，應在B處掛_個鉤碼；若拿掉B處鉤碼，改在C處用彈簧測力計沿_方向拉，當彈簧測力計示數(shù)為_N才能使杠桿平衡.(所有鉤碼質量均勻50g),圖6-1-23,右,右,4,豎直向上,2.94,課時訓練,14.有一根1m長的均勻木棍，左端掛6kg的物體，右端掛8kg的物體要使木棍平衡，支點應選在什么位置?如果兩端再各加2kg的物體，應怎樣移動支點的位置?,【答案】距左端0.57m向左移動約0.014m,計算：如圖示，O為杠桿的支點，所掛物體重G30N，OA16cm，OB12cm，BC9cm，計算當AO邊靜止在水平位置時，加在杠桿C處的最小作用力（不計杠桿自重）。,O,L1,F1,F2,解：,F2G30N,L2OA16cm,F1L1F2L2F1F2L2/L130N16cm/15cm=32N,答：略,L1OC=15cm,利用杠桿的平衡條件解決有關問題,1、確定杠桿的支點。,3、確定各個力的力臂。,2、分析杠桿受到的動力和阻力，明確各力的大小和方向。,4、根據(jù)杠桿的平衡條件列出關系式求解，必要時要對結果進行討論。,2作用在杠桿上的動力是4牛，阻力是12牛，當杠桿平衡時，動力臂與阻力臂之比是。,1、杠桿在動力和阻力作用下已處于平衡狀態(tài)，采用下列辦法不能使杠桿繼續(xù)平衡的是（）A、對杠桿再施加一個力，這個力的作用線通過支點；B、對杠桿再施加一個力，使這個力作用在杠桿的中心；C、使動力和阻力同時增大為原來的2倍；D、使動力臂和阻力臂同時減小為原來的1/2倍。,B,3：1,杠桿的平衡不是力的“平衡”，而是“力與力臂的乘積的平衡”。,3、一根直桿可繞軸O轉動，在直桿的中點掛一重物，在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力，如圖示，在力F使直桿從豎直位置慢慢抬起到水平位置的過程中，力F大小的變化情況應是（）A、一直在增大B、一直在減小C、先增大后減小D、先減小后增大,A,1、找出杠桿的五要素；2、判斷動力臂L1、阻力臂L2的變化情況；3、由杠桿平衡條件（F1L1=F2L2）進行分析。,分析：,4、如圖，O是杠桿的支點，為了提高重物G，用與杠桿始終垂直的力F使杠桿由豎直位置緩慢轉到水平位置，在這個過程中（）A、杠桿始終是省力的；B、杠桿始終是費力的；C、杠桿先是省力的，后是費力的；D、杠桿先是費力的后是省力的。,C,分析：,F始終垂直杠桿，L1保持；杠桿在緩慢提升過程中，L2逐漸；開始時，L1L2，是,最終狀態(tài)，L1L2，是。,不變,增大,省力杠桿,費力杠桿,L2,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,A,B,C,D,2、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)牡泪斍薆、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：,D,1、人體的前臂可視作（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,減小,使用時哪把最省力？哪把最費力？,動滑輪,動滑輪實質是：。,動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿,定滑輪的實質F1=F2,F1,F2,O,L1=L2,F2,F1,O,L1=L2,動滑輪的實質,F1,F2,O,課堂練習,1.在圖6-1-1所示的杠桿中，O是_，若設F1是動力，則F2是_，OA是_，OB是_.2.旗桿頂端的小輪是_，起重機吊鉤上的鐵輪是_，縫紉機腳踏板是_.(填“杠桿”、“定滑輪”或“動滑輪”),支點,動力臂,阻力,阻力臂,動滑輪,圖6-1-1,定滑輪,杠桿,課堂練習,3.如圖6-1-2所示杠桿，在杠桿B點掛上一個重為8N的物體，要使杠桿平衡，在A端至少要加_N的力，力的方向是_.4.使用定滑輪時，沿不同方向拉繩子的自由端，所用拉力大小_，這是因為它的力臂_.由此可見定滑輪特點是_，實質是_.,4,豎直向下,相等,相等,不改變力的大小但可改變力的方向,等臂杠桿,圖6-1-2,例1：在已平衡的杠桿兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤