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1、杠桿及杠桿的有關習題,教學目標,1、理解并掌握杠桿及杠桿的平衡條件。,2、會正確地分析有關杠桿的習題。,一、杠桿及杠桿的平衡條件,1、什么是杠桿？,一個能繞__________轉動的硬棒叫做杠桿.,固定點,,,,,固定點,O,,,,,O,判斷下列各圖的支點：,,,,,,,,A,B,,,,A,B,O,杠桿上的固定點叫做支點,因此，分析一個杠桿時，首先要正確的畫出支點,注意：支點一定要畫在杠桿上。,O,作用在杠桿上的力,1、人對杠桿的作用力一般稱為動力。,注意：1、動力、阻力都是直接作用在杠桿上的力。 2、動力阻力對杠桿的轉動效果不同。,2、工作對象對杠桿的作用力一般稱為阻力。,例如：如圖的杠桿，
2、O是支點，在B點施加一個向下的力F2，要在A點施加一個力F1保持杠桿平衡，畫出這個力的大致方向。,,,,O,B,A,,F2,,,F1,,,逆時針方向轉,順時針方向轉,,,O,,A,,要保持杠桿平衡必須施加一個方向______的力。,向上,什么是力臂？,從________到力的作用______的垂直距離叫做力臂。,支點,線,,,,,F1,F2,,,,O,,,,,,,,,,,O,O,,,,,F1,F2,,,,F1,F2,畫力臂時應注意：,1、力是指直接作用在杠桿上的力。,2、畫的是虛線。注明名稱、標出垂直符號。,,,,,,,,,O,,杠桿平衡的含義,如果杠桿處于靜止或勻速轉動狀態(tài),我們就說杠桿處于
3、平衡.,3、杠桿的平衡條件,實驗：,（1）把杠桿的中點支在支架上。,（2）調節(jié)螺母，使杠桿大水平位置平衡。這樣做的目的可以直接從杠桿上讀出力臂的值。,,,,,,,,,,,,,,,,,G4L,2G2L,力,力臂,,,,,,,,,,,,,,,,,,,G4L,2G3L,<,向右邊傾斜,即向力和力臂乘積大的一邊傾斜,可見杠桿的平衡條件,動力動力臂阻力阻力臂,F1L1=F2L2,或:,,,即：力與力臂成反比,所以：如果動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。 如果動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。 如果動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，既不費力也不省力。,主要習題,二、力臂的變化引起力的變化,1、如圖，在B點掛98牛的重
4、物，要保持杠桿平衡，在A點施加的最小的力是多少？,,,,,,B,A,OC=30厘米 OB=50厘米 AC=40厘米,O,C,分析：,要使力最小，所需力臂應為最值,大,阻力和阻力臂一定，即阻力阻力臂的值一定，,,當厘米時，有最小值,2、如圖：一寬為30厘米高為40厘米的長方體重為10牛,要使D點稍微地離開地面,所施加的最小力為多少?標出力的方向.,,A,B,C,D,思考：要使D稍微的離開地面，____是支點?,C,阻力的作用點在哪里?,,,,阻力臂是多少?_____,15厘米,動力的作用點在哪里?,B,動力臂的最大值是多少?,50厘米,3、如圖，向外拉動的過程中，力F是逐漸__(變大或變小),,
5、,,,,分析出杠桿所受的阻力和動力,,重力G,,支持F支,F,重力的力臂是否變化?,重力和力臂的乘積是否變化?,木塊在向外拉動的過程中,力臂怎樣變化?,GL1=F支L2,F支是逐漸減少的,,,,,,,,F,木塊向外運動的過程中，在水平方向上受______個力的作用？,兩個,拉力和摩擦力,,摩擦力的大小與什么有關呢？,所以壓力減少，摩擦力也減少了。,拉力當然減少了。,拉力逐漸減少,3、如圖，杠桿處于平衡，若力F由圖示位置逐漸轉過120O時，力的大小如何變化？,,,,,,,,要判斷這題，首先要正確地畫出力臂,1、在圖示位置時的力臂如圖：,,,3、當力的方向為圖中的虛線位置時。,,,2、當力的方向豎
6、直向下時，力臂是最大值。,三、動態(tài)的分析,1、長1、5米的輕質木板OA的一端能繞O自由轉動，另一端用繩把板吊成水平。繩子能承受的最大拉力為5牛，現在軸O的上方放一重為7、5牛的金屬球，小球以0、5米/秒的速度向右運動，經過多長時間繩被拉斷？,,,,,,A,B,設當小球運動到距離A點L米處繩剛好被拉斷，根據杠桿的平衡條件：,F拉AB=GL,得L=1米。,,四、與做功相聯系的題目,1、用一輕質杠桿將密度是體積是V的物體P勻速地提升，如圖，OA=a AB=b,F始終豎直向上。若在時間t內將P在豎直的方向上移動一段距離H，則拉力的功率是多少？,,,,,O,A,B,,,,,,,,力與力臂的比值不變。即力的大小不變,如圖，同一物體在杠桿的不同點A、B均升高相同的高度，則機械效率A_____B,,,,,,A,,,B,,O,G1,G2,F,主要習題,1、用鐵棒撬起一塊大石頭，若石頭重為4400牛，動力臂是1、6米，阻力臂是20厘米，求：加在棒另一端的力是多少？,解：F1L1=F2L2,F1=F2L2/L1=550牛。,一、求力、力臂或確定支點的位置,2、一根長期米的木棒，在它兩端分別掛上15千克和5千克的物體，要使木棒處于平衡，則支點應在何處？,解：F1L1=F2L2,L1/L2=F2/F1=1/3,L1=L/4=0、5米,L2=1、5米,答：,
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