1、第十一章简单机械和功第十一章简单机械和功一、杠杆一、杠杆活动活动111 拔图钉拔图钉木板上钉了一只图钉，你能用手把他拔出来吗？木板上钉了一只图钉，你能用手把他拔出来吗？请选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来。请选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来。生活中有许多任务都是用类似的方法来完成的。生活中有许多任务都是用类似的方法来完成的。认识杠杆认识杠杆思考：思考：这些工具在工作时有哪些共同的特点。这些工具在工作时有哪些共同的特点。让我想让我想一想一想?有力的作用有力的作用绕一固定点转动绕一固定点转动硬棒硬棒杠杆杠杆:将一根在力的作用下可绕一将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆固定点转动的
2、硬棒称做杠杆。在物理学中在物理学中思考：现实生活还有哪些杠杆的实例呢？思考：现实生活还有哪些杠杆的实例呢？（a）羊角锤羊角锤（b）镊子镊子（c）钓鱼竿钓鱼竿支点支点O：杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点动力动力F1：使杠杆转动的力使杠杆转动的力阻力阻力F2：阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力均作用在杠杆上均作用在杠杆上动力臂动力臂l1：从支点到动力作用线的垂直距离从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂阻力臂l2：从支点到阻力作用线的垂直距离从支点到阻力作用线的垂直距离杠杆的五要素杠杆的五要素力臂的作法力臂的作法1.找出找出支点支点O2.沿力的方向作出沿力的方向作出力的作用线力的作用线通过通过力的作用点
3、力的作用点沿沿力的方向力的方向所引的直线，所引的直线，叫做叫做力的作用线力的作用线。3.从从支点支点向向力的作用线力的作用线作作垂线垂线，并标出并标出垂直符号垂直符号用大括号标出动力臂的长度用大括号标出动力臂的长度l1、阻力臂的长度阻力臂的长度l2。支点支点O动力臂动力臂l1阻力臂阻力臂l2动力动力F1阻力阻力F2力臂的作法力臂的作法1.找找支点支点2.作作力的作用线力的作用线3.作作力臂力臂杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法OF1F2l1l2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2o杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法杠杆示意
4、图的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1如图所示，一个绕如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力的方向，以及动力 F1的力臂的力臂l1，在图中作出，在图中作出阻力阻力F2的力臂的力臂l2以及动力以及动力F1的示意图。的示意图。F2OF1l2l1活动活动11.2 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件做一做：体会杠杆的平衡做一做：体会杠杆的平衡明确：明确：1、实验步骤、实验步骤 2、注意事项、注意事项 3、探究方法、探究方法议一议：议一议：分析数据，得出结论分析数据，得出结论探究杠杆的平衡条件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
5、杠杆的平衡状态保持保持匀速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探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件猜想猜想:杠杆的平衡可能与哪些因素有关杠杆的平衡可能与哪些因素有关?杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件物体的平衡条件物体的平衡条件受受平衡力平衡力作用作用只与只与力的三要素力的三要素有关有关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、铁架台探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件器材器材:测量的物理量测量的物理量:力力力臂力臂 A、B两图中的杠杆两图中的杠杆处于静止状态，实验时采处于静止状态，实验时采用哪幅图用哪幅图？为什么为什么？讨论：
6、讨论：实验时，使杠杆在实验时，使杠杆在水平水平位置位置平衡，便于在杠杆上平衡，便于在杠杆上直接读出力臂直接读出力臂的大小。的大小。CD探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 在实验前在实验前，是否也要调节杠杆在水平位置是否也要调节杠杆在水平位置平衡平衡？为什么为什么？讨论讨论：实验前实验前，使杠杆在使杠杆在水平水平位置位置平衡平衡，为了为了避免杠杆避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的自身的重力对杠杆平衡的影响影响。探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件实验步骤：实验步骤：1.调节杠杆在水平位置平衡。调节杠杆在水平位置平衡。2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在测
7、力计在竖直方向上竖直方向上拉，使杠杆在水平拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。位置平衡，记下弹簧测力计示数。3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出得出三组三组数据。数据。实验实验次数次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm1244223223杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件F1+l1F2+l22+44+23+22+334122F1l1（Ncm）F2l2 （Ncm）886644动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F1l1F2l2 杠杆的应用杠杆的应用Ol19ml27cmF1200NF2杠杆的平衡条件应用
8、杠杆的平衡条件应用例题例题：由由F1l1F2l2 得得：解解：F2=F1 l1l2=200N9m0.07m2.57104Nm=F2g=10Nkg12.57104N=2.57103kg2.57t杠杆的分类杠杆的分类杠杆平衡条件杠杆平衡条件：F1l1F2l2 F1F2=l2l1三类杠杆三类杠杆：若若l1 1l2 2，则，则F1 F2若若l1l2，则，则F1 F2若若l1l2，则，则F1 F2省力杠杆省力杠杆等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆小结：小结：判断杠杆的类型，实际就是比较判断杠杆的类型，实际就是比较动力动力臂和阻力臂臂和阻力臂的大小的大小如图所示，曲杆如图所示，曲杆AOBC自重不计，自重不计
9、O为支点，为支点，AO60cm，OB40cm，BC30cm，要使，要使曲杆在水平位置平衡，请在曲杆在水平位置平衡，请在C处作出施加最小处作出施加最小的动力的动力F1的示意图及其力臂的示意图及其力臂l1。F2l2F1l1分析分析：根据杠杆的平衡根据杠杆的平衡条件条件F1l1F2l2可知可知因为因为F2l2不变不变，当当F1最小时最小时，所以所以l1最长最长。注意注意：杠杆上的杠杆上的支点支点与与力的作用点力的作用点的连线为力臂的连线为力臂时，力臂最长时，力臂最长。如图所示，曲杆如图所示，曲杆AOBC自重不计，自重不计，O为支点，为支点，AO60cm，OB40cm，BC30cm，要使曲，要使曲杆
10、在图示位置平衡，请作出最小的力杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意的示意图及其力臂图及其力臂l。杠杆的分类杠杆的分类请对下列应用的杠杆请对下列应用的杠杆进行分类：进行分类：等臂杠杆等臂杠杆省省力力杠杠杆杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆杠杆的分类杠杆的分类请对下列应用的杠杆进行分类：请对下列应用的杠杆进行分类：省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆生活生活物理物理社会社会生活中的剪刀生活中的剪刀思考：思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？什么情况下，人们会选用费力杠杆？使用费力杠杆有什么好处？使用费力杠杆有什么好处？
11、当当阻力比较小阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会使用费力杠杆会省距离省距离，很方便。，很方便。生活中的剪刀生活中的剪刀人人体体中中的的杠杠杆杆怎么分呀？怎么分呀？哈哈哈哈我知道！我知道！OF1G1F2G2l1l2G1G2即即G1l1 G2l2又又 l1l2 F1l1 F2l22杠杆是否都是直的？杠杆是否都是直的？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，也可以是弯的答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变答：要改变想一想?
