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1、第一节 简单机械,第四单元简单机械、功和能,学习要求,1、了解杠杆及其五要素。2、会画杠杆的力臂。3、理解杠杆的平衡条件，了解其得出过程。会用杠杆的平衡条件解决实际问题。4、知道杠杆的分类及其应用,一.杠杆,1、定义：,2、杠杆的五个要素：,支点O,动力F1,阻力F2,动力臂L1,阻力臂L2,一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。,重点1：怎样画杠杆的力臂,画杠杆力臂的方法：,一找支点 二画线（力的作用线）三定距离（力臂的长）,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。,找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。,练 习,二.杠杆的平衡条件(重点),杠杆的平衡条件是,F1L1
2、=F2L2,练习：,2、如图杠杆AOB可绕轴O转动，AOBO，在A点挂一重200N的重物，杠杆平衡时，则（）A、F200N，力臂是OBB、F200N，力臂是BDC、F200N，力臂是ODD、F200N，力臂是OD,D,1、在做“研究杠杆的平衡条件”的实验中，一同学把杠杆的中点支在支架上后，发现杠杆处于左端下沉右端上翘的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向_边调，或将左端的平衡螺母向_边调。,右,右,3、如图示，O为杠杆的支点，所挂物体重G30N，OA16cm，OB12cm，BC9cm，计算当AO边静止在水平位置时，加在杠杆C处的最小作用力（不计杠杆自重）。,O,L1,F1,F2
3、,解：,F2G30N,L2OA16cm,F1L1F2L2F1F2L2/L130N16cm/15cm=32N,L1OC=15cm,利用杠杆的平衡条件解决有关问题,1、确定杠杆的支点。,3、确定各个力的力臂。,2、分析杠杆受到的动力和阻力，明确各力的大小和方向。,4、根据杠杆的平衡条件列出关系式求解，必要时要对结果进行讨论。,2作用在杠杆上的动力是4牛，阻力是12牛，当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比是 。,1、杠杆在动力和阻力作用下已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆继续平衡的是（）A、对杠杆再施加一个力，这个力的作用线通过支点；B、对杠杆再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心；C、使动力和阻力
4、同时增大为原来的2倍；D、使动力臂和阻力臂同时减小为原来的1/2倍。,B,3：1,杠杆的平衡不是力的“平衡”，而是“力与力臂的乘积的平衡”。,杠杆的分类,省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆,特点应用,特点,应用,特点,应用,三.杠杆的应用:,:省力，费距离,:费力，省距离,:不省力，也不省距离,F1,F2,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2这是省力杠杆,省力杠杆,h,S=4h,省力，费距离,省力杠杆的特点,举例生活中省力标杆（4种以上）？,省力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2这是费力杠杆,费力杠杆,S=h/4
5、,h,费力，省距离,费力杠杆的特点,举例？,费力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2L1 = L2F1 = F2这是等臂杠杆,不省力，也不省距离,等臂杠杆的特点,举例？,小结,省力杠杆的特点 A 动力臂大于阻力臂 B 省力但是费距离费力杠杆的特点 A 动力臂小于阻力臂 B 费力但是省距离等臂杠杆的特点 A 动力臂等于阻力臂 B 不省力也不省距离,在下列工具中省力的是哪一组（ ）A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子；B. 镊子、钓鱼杆、剪子；C. 铡刀、天平、钓鱼杆；D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。,练习一,A,B,C,D,A,练习二,下列说法中哪些是正确的（
6、 ）A. 使用杠杆一定会省力；B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；C. 动力臂是支点到动力作用点的距离；D. 等臂杠杆不省力也不省距离。,B,C,D,图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ）A. F=G；B. F G；C. F G；D. 无法比较。,练习三,提示,A,B,C,D,图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ）A. F=G；B. F G；C. F G；D. 无法比较。,练习三,A,B,C,D,先画出力臂，再进行判断,2、下列杠杆中，哪一个与其它三个不属于同类？ （ ）A、正在撬道钉的道钉撬 B、正在拔铁钉的羊角锤C、正在
7、起瓶盖的起子 D、正在掀土的铁锨。,练习：,D,1、人体的前臂可视作（填“省力”或“费力”）杠杆，当曲肘将重物举起时，阻力臂大小将（填“增大”或“减小”）,O,费力,减小,3、一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力，如图示，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F大小的变化情况应是（）A、一直在增大B、一直在减小C、先增大后减小D、先减小后增大,A,1、找出杠杆的五要素；2、判断动力臂L1、阻力臂L2的变化情况；3、由杠杆平衡条件（ F1L1=F2L2 ）进行分析。,分析：,4、如图，O是杠杆的支点，为了提高重物G，用与杠杆始终垂直的
8、力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中 （ ）A、杠杆始终是省力的；B、杠杆始终是费力的；C、杠杆先是省力的，后是费力的；D、杠杆先是费力的后是省力的。,C,分析：,F始终垂直杠杆，L1保持 ；杠杆在缓慢提升过程中，L2逐渐 ；开始时，L1L2，是； 最终状态，L1L2，是。,不变,增大,省力杠杆,费力杠杆,L2,明天会更好！Bye!,四.定滑轮,定滑轮实质是个。,F,L1L2F1F2,等臂杠杆,动滑轮,动滑轮实质是： 。,动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆, L12L2F1L1F2L2F1F2/2,滑轮组,（1）使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。,（2）使用滑轮组虽然省力，但是
9、费距离。,F1/n（GG动）S=nh,简单机械,定义（略）,平衡条件：F1L1=F2L2,应用：,定滑轮,滑轮组,杠杆,省力杠杆,滑轮,特点：,省力情况：,特点：,等臂杠杆,费力杠杆,实质：,动滑轮,特点：,实质：,五个要素,知识结构,练习：,1、用剪刀剪叠得较厚的纸片时，用刀口中部比用刀口头部去剪容易把纸剪断，这是因为（）A、增加了动力B、增加了动力臂C、减少了动力D、减少了阻力臂,D,2、如图示，轻质均匀直杆AO长为L，左端与竖直墙壁相连，可绕O点自由转动，物体M的悬挂点从O点逐渐向右移动，到达B点时悬绳AC恰好被拉断。已知物重为G，ABBO/4，求悬绳AC所能承受的最大拉力是多大？,解：,设ABx，则BO4xF2L2L1,F1L1F2L2,G,OB4x,OA=AB+OB=5x,F14G/5,答：略,O,3、汽车陷入烂泥中，附近有一棵大树，车上有滑轮两只，绳子一根，如何用最小的力把汽车拉出来？,4、用上图装置（可看作理想机械）拉出汽车，当汽车被匀速拉出时，拉力为500N，求此时汽车受到的拉力为多大？,F,5、钢丝钳是日常生活中常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个：(1) 。(2) 。(3) 。,冲刺！,向理想,
