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(共18張PPT)
第4節(jié)
簡(jiǎn)單機(jī)械
第2課時(shí)
浙教版
初中
杠
桿
杠桿的五要素：
F1
L1
O
F2
L
2
支點(diǎn)
動(dòng)力
阻力
動(dòng)力臂
阻力臂
復(fù)習(xí)：
思考：什么是力臂？
力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。
①力臂一定在杠桿上嗎？
②杠桿是否都是直的？
③若一力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但作用方向改變，力臂是否改變？
答：不是
答：杠桿可以是直的，也可以是彎的
答：要改變
在圖中畫出Ｆ１和Ｆ２的力臂
Ｆ１
Ｆ２
L2
L１１
如果發(fā)現(xiàn)杠桿在兩力的作用下向左傾斜了，你有什么辦法讓它在水平位置靜止？
杠桿平衡：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下處于靜止（或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)）狀態(tài)時(shí)，我們說(shuō)杠桿處于平衡狀態(tài)。
探究：
研究杠桿的平衡
杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？
Ｆ１
Ｆ２
L2
L１１
F1
F2
o
L1
L2
杠桿
平衡
螺母
實(shí)驗(yàn)：
（1）把杠桿的中央支在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿的水平位置處于平衡狀態(tài)。
便于直接讀取力臂的示數(shù)
可以忽略杠桿自身的重力影響
（2）在杠桿的兩端分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，并左右移動(dòng)鉤碼懸掛的位置，直到杠桿再次在水平位置處于平衡狀態(tài)。這時(shí)杠桿兩端受到的作用力分別等于各自鉤碼的重力。
將支點(diǎn)左邊鉤碼對(duì)杠桿的作用力記作動(dòng)力F1，右邊鉤碼對(duì)杠桿的作用力記作阻力F2。將動(dòng)力和阻力填入表內(nèi)。
（3）讀出動(dòng)力臂L1
、阻力臂L2，并填入表內(nèi)。
（4）改變力和力臂的數(shù)值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，共做4次。把有關(guān)數(shù)據(jù)填入表內(nèi)。
記錄表
序號(hào)
動(dòng)力F1（牛）
動(dòng)力臂L1（厘米）
阻力F2（牛）
阻力臂L2（厘米）
1
2
3
4
結(jié)論：
杠桿的平衡條件：
動(dòng)力
X
動(dòng)力臂＝阻力
X
阻力臂
用字母表示為:
F1L1=F2L2
F1
L1
F2
L2
＝
根據(jù)杠桿平衡條件解決問(wèn)題：
例1.有一根杠桿，動(dòng)力為1000N，阻力為3000N，動(dòng)力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？
【分析】已知：F1＝1000N
F2＝3000N
L1＝1.5m
求：L2＝？
解：根據(jù)杠桿的平衡條件：
　　　F1L1＝F2L2
　　　L2＝F1L1
/
F2
=(1000N
X
1.5m)
/
3000N
=0.5m
答：它的阻力臂為0.5m.
例2.一根輕質(zhì)扁擔(dān)長(zhǎng)1.8m，前后兩端分別掛上重600N和200N的貨物，問(wèn)：人肩應(yīng)挑在離前端多遠(yuǎn)處才能使扁擔(dān)平衡？
解：根據(jù)L1＋L2＝1.8m得出
　　　L2=1.8m－L1－－－－－（1）
根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2
　　　將（1）代入得
600N
X
L1＝200N
X
(1.8m－L1）
　　　解之得：L1=0.45m
答：人肩應(yīng)挑在離前端0.45m處才能使扁擔(dān)平衡。
例3.杭州一位物理老師在動(dòng)物園用小小彈簧秤稱出了大象的質(zhì)量。①若當(dāng)時(shí)這位物理老師調(diào)整的杠桿動(dòng)力臂為4米,阻力臂為10厘米,彈簧秤示數(shù)為100牛,則稱出的大象重力約多大?
·
F1
F2
L1
L2
O
解：根據(jù)杠桿的平衡條件：
　　　F1L1＝F2L2
　　　F2＝F1L1
/
L2
=(100N
X
400cm)
/
10cm
=4000N
G=F2=4000N
答：大象的重力約為4000N。
②若大象及鋼棒組成的整個(gè)杠桿裝置施加給吊車的阻力為4×104牛,
則吊車的撐桿需給斜臂多大的動(dòng)力？(設(shè)
L1為L(zhǎng)2的一半)
·
F1
F2
L1
L2
O
F2
·O
L2
L1
F1
解：根據(jù)杠桿的平衡條件：
　　　F1L1＝F2L2
　　　F1/
F2＝L2
/
L1
F1
/4×104N
＝
2/
1
=8×104N
答：吊車的撐桿需給斜臂的動(dòng)力
為8×104N。
課堂小結(jié)
杠桿平衡
Ｆ１
Ｆ２
L2
L１１
杠桿的平衡條件：
動(dòng)力
X
動(dòng)力臂＝阻力
X
阻力臂
用字母表示為:
F1L1=F2L2
F1
L1
F2
L2
＝
動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，
動(dòng)力就是阻力的幾分之一。
2、如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，第一次杠桿在重物G和力F1的作用下處于水平位置平衡。如果第二次杠桿在重物G和力F2的作用下仍在圖中位置保持平衡，下面關(guān)系中正確的是（　?。?br/>A．F1＞F2
B．F1=F2
C．F1＜F2＜G
D．F2＞F1＞G
1、將重為5N和15N的甲、乙兩物體分別掛在杠桿的左、右兩端，若杠桿的重力忽略不計(jì)，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，左右兩力臂長(zhǎng)之比為（?。?br/>A．3：1
B．2：1
C．1：3
D．4：1
課堂練習(xí)
A
D
3、小華在做實(shí)驗(yàn)時(shí)提出了如圖所示兩個(gè)模型，兩杠桿均處于平衡狀態(tài)，甲杠桿上平衡的是兩個(gè)同種密度但體積不同的實(shí)心物體，乙杠桿上平衡的是兩個(gè)體積相同但密度不同的實(shí)心物體，如果將它們都浸沒(méi)在水中，則兩杠桿將（　?。?br/>A．仍保持平衡
B．都失去平衡
C．甲仍保持平衡，乙失去平衡
D．甲失去平衡，乙仍保持平衡
C
4、有一杠桿經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)，處于水平平衡狀態(tài)。如圖所示，在A點(diǎn)懸掛三個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼重均為0.5N），要使杠桿水平平衡，需在B點(diǎn)懸掛______個(gè)鉤碼；取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉，使杠桿水平平衡，
測(cè)力計(jì)的拉力為_(kāi)_____N；如改變測(cè)力計(jì)拉力
的方向，使之斜向右上方，杠桿仍然水平平
衡，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將_______。
2
3
變大
5、王強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，
其中杠桿OAB支點(diǎn)為O（杠桿OAB質(zhì)量不計(jì)），
OA：OB=1：3．他實(shí)驗(yàn)的步驟如下：
步驟一：用一細(xì)繩將體積為180cm3的金屬塊懸
掛于A點(diǎn)，然后向容器中加水，使金屬塊浸沒(méi)在水中。
步驟二：使杠桿OAB在水平位置靜止，讀出彈簧測(cè)力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)為1.2N。
（1）金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為_(kāi)____N。
（2）被測(cè)金屬塊密度：ρ=_____________。
1.8
3×103kg/m3
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

展開(kāi)更多......

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