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(共35張PPT)
一、杠桿
第十一章 簡單機械和功
想想議議：我們一起來看人民網發布的一則利用工具改變生產、生活的實例：《學以致用 鋪磚好幫手》
情景引入
思考：它們工作時有什么共同特征？
杠桿是最簡單的機械之一
一、杠桿
一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做杠桿。
注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的,即硬棒可以是各種各樣的形狀。
一、杠桿
支點
杠桿繞著轉動的固定點，用O表示。
動力
促使杠桿轉動的力，用F1表示。
動力臂
從支點到動力作用線的距離，用l1 表示。
阻力
阻礙杠桿轉動的力，用F2表示。
動力與杠桿轉動方向相同
阻力與杠桿轉動方向相反
阻力臂
從支點到阻力作用線的距離，用l2 表示。
杠桿的五要素
F1
F2
l1
l2
O
力臂的畫法
找支點、延長力、做垂線、標符號
步驟
試一試：畫出圖中杠桿各力的力臂。
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
O
l2
O
l1
F1
l2
F2
Ｏ
∟
∟
試一試：如圖所示，一個繞O點轉動的杠桿，已知阻力F2的方向，以及動力 F1的力臂l1 ，在圖中作出阻力F2的力臂l2以及動力F1的示意圖。
F2
●
O
F1
l2
l1
●
●
∟
∟
當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們說杠桿平衡了。
思考：在杠桿的使用中，杠桿的平衡狀態是一種非常重要的狀態。杠桿在滿足什么條件時會才平衡？
二、杠桿的平衡條件
設計實驗：當杠桿平衡時，分別測出動力F1、阻力F2，動力臂l1、阻力臂l2。并多次改變力和力臂，獲取多組數據，從而分析總結出杠桿的平衡條件。
實驗器材：
帶等分刻度的均質木尺、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計。
實驗操作：
（1）調節平衡螺母，使杠桿水平平衡。
（2）杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。
目的：避免杠桿在實驗過程中自身重力 對杠桿平衡的影響。
目的：便于測量力臂
（3）將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。
調節方法：杠桿哪端高，就向哪端調節平衡螺母。
（4）改變阻力和阻力臂的大小，相應調節動力和動力臂的大小，
再多做幾次實驗。
（5）在杠桿的一側掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧
測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動
力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。
目的：使實驗結論具有普遍性。
　杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂。
次數 動力F1/N 動力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 15 3 5
2 2 10 2 10
3 3 10 2 15
4 2 20 4 10
……
F1l1=F2l2
實驗數據和結論：
古代人對杠桿的研究：
古代人對杠桿的研究：
例題 據報道，一位物理老師在動物園內，僅用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質量。測量時利用了一根長度為12m的槽鋼作為杠桿。吊鉤固定于槽鋼的中點O。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計示數F1為200N。測得l1為9m，l2為7cm。若不計鐵籠的質量，請估算大象的質量。g取10N/kg。
l2
l1
O
l1＝9m
l2＝7cm
F2
由F1l1＝F2l2 得：
解：
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.07m
＝2.57×104N
m
=
F2
g
=
10N/kg
2.57×104N
=2.57×103kg＝2.57t
=
G
g
F1＝200N
若l1＞l2，則F1 F2
若l1＝l2，則F1 F2
若l1＜l2，則F1 F2
＞
＝
＜
省力杠桿
等臂杠桿
費力杠桿
判斷杠桿的類型，實際就是比較動力臂和阻力臂的大小。
三、生活中的杠桿
若克服的阻力較大時，要用省力杠桿，但費距離
省力杠桿
若克服的阻力較小時，要用費力杠桿
使用費力杠桿，可以省距離，能使工作快捷。
費力杠桿
等臂杠桿
動力臂與阻力臂相等的杠桿是等臂杠桿。
l1=l2 F1 =F2
杠桿的分類
請對下列器具應用的杠桿進行分類：
等臂杠桿
費力杠桿
費力杠桿
省力杠桿
費力杠桿
生活·物理·社會
生活中的剪刀
生活中的杠桿
F1
O
F2
l1
l2
生活中的杠桿
F2
生活·物理·社會
人體中的杠桿
費力杠桿
費力杠桿
生活·物理·社會
空間站的機械臂
有趣的蹺蹺板
杠桿
課堂小結
生活中的杠桿
概念：一根硬棒在力的作用下能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫杠桿
杠桿的五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂
省力杠桿：l1＞l2，則F1 ＜F2
等臂杠桿：l1＝l2，則F1 ＝ F2
費力杠桿：l1＜l2，則F1 ＞ F2
杠桿的平衡條件：杠桿平衡時，
F1l1=F2l2
1.如圖所示，關于“杠桿平衡條件”實驗的相關說法正確的是（　　）
A．加減砝碼進行實驗過程中，還可以調節平衡螺母
B．在兩側的鉤碼下同時各添加一個相同的鉤碼，杠桿依然水平平衡
C．該實驗可得出結論：當阻力和阻力臂乘積一定時，動力臂大，動
力就大
D．多次實驗是為了得到普遍規律
D
課堂練習
2.如圖所示，杠桿在F1、F2或F3的作用下都能處于靜止狀態，其中O是支點，那么三個力中（　?。?br/>A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一樣大
B
3.如圖所示，AO＝6m，BO＝2m，拉力F為4N，并與水平方向成30°角，若在輕質木棒B端懸掛一物體使木棒恰好平衡，則物體的重力G應為（　　）
A．3N B．6N C．9N D．12N
B
4.阿基米德曾說過：“給我一個支點，我就能撬動整個地球?！毕铝猩詈蜕a中的杠桿與阿基米德設想的杠桿屬于同一類型的是（　?。?br/>D
5.如圖所示，，石頭對杠桿的阻力F2＝60N且方向垂直于杠桿。則撬動石頭時，作用在D點的最小動力為 　　 N（忽略杠桿的質量）。
10
6.如圖，杠桿OBA保持靜止，O為支點，請作出阻力F2和維持杠桿平衡的最小動力F1。

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