第十一章 机械与功
1.杠 杆
认识杠杆
认识杠杆
让我想一
想?
思考:杠杆有什么共同特征
有力的作用
绕固定点转动
硬棒
在力的作用下,能绕某一
固定点转动的硬棒。
杠杆:
认识杠杆
思考:现实生活还有哪些杠杆的实例呢?
力臂的作法
1.找出支点O;
2.沿力的方向作出力的作用线;
3.从支点向力的作用线作垂线段,并标出符号。
支点O
动力臂l1
阻力臂l2
动力F1
阻力F2
力臂的作法
杠
杆
示
意
图
的
作
法
O l1
F1
l2
F2
1.找支点 2. 作力的作用线 3. 作力臂
杠杆示意图的作法
l1
F1
l2
F2
O
杠杆示意图的作法
l1
F1
l2F2
O
杠杆示意图的作法
F1
O
O F1
F2
F2
l1
l 2 l2
l1
探究杠杆的平衡条件
物体的平衡状态
杠杆的平衡状态
保持匀速直线运动
保持静止
保持匀速转动
保持静止
探究杠杆的平衡条件
猜想: 杠杆的平衡可能与哪些因素有关?
杠杆的平衡条件物体的平衡条件
受平衡力作用
只与力的三要素有关
A
B
实验设计
杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
探究杠杆的平衡条件
器材:
测量的物理量: 力 力臂
A、B两图中的杠杆处于静止
状态,实验时采用哪幅图?为什么
?
讨论:
实验时,使杠杆在水平位置平衡,
便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
C
D
探究杠杆的平衡条件
在实验前,是否也要调节杠杆在水平位置平衡?
为什么?
讨论:
实验前,使杠杆在水平位置平
衡,为了避免杠杆自身的重力对杠
杆平衡的影响。
探究杠杆的平衡条件
实验步骤:
1.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,用弹簧测力计在竖
直方向拉,使杠杆在水平位置平衡,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,得出三组
数据。
实验
次数 F1/N L1/
格 F2/N L2/
格
1 2 4 4 2
2 3 2 2 3
杠杆平衡条件:
探究杠杆的平衡条件
F1+
L1
F2+ L2
2+4 4+2
3+2 2+3
3 4 1 2 2 4+1 2+2
F1×L1
(N·格)
F2×L2
(N·格)
8 8
6 6
4 4
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
O
l1=9 m l2=7 cm
F1=200 N F2
杠杆的平衡条件应用
例题:
由F1l1=F2l2 得:解:
F2 =
F1 l1
l2
=
200 N×9 m
0.07 m
=2.57×104 N
m =
F2
g = 10 N/kg
2.57×104 N =2.57×103 kg = 2.57 t
杠杆的分类
杠杆平衡条件: F1l1=F2l2
F1
F2
=
l2
l1三类杠杆:
若l1>l2,则 F1 F2
若l1= l2,则 F1 F2
若l1<l2,则 F1 F2>
=
< 省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
小结:判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的
大小
杠杆的分类
请对下列器具应用的杠杆进行分类:
等臂杠杆 费力杠杆
费力杠杆 省力杠杆
费力杠杆
杠杆的分类
请对下列器具应用的杠杆进行分类:
省力杠杆费力杠杆
省力杠杆费力杠杆省力杠杆
费力杠杆
生活·物理·社会
生活中的剪刀
思考: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?
当阻力比较小时,人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆
会省距离,很方便。
怎么分呀
?
哈哈……
我知道!
O
G1 G2
l1
l2
∴G1<G2
即G1×l1 =G2×l2
又∵l1>l2
F1×l1 =F2×l2
2.杠杆是否都是直的?
1 .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,但作用方
向改变,力臂是否改变?
答:不是
答:杠杆可以是直的,也可以是弯的
答:要改变
想一想
?