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1、,华乐思在线教学直播课堂,马上开始,请同学们准备好笔和纸，认真听讲,杠杆平衡条件的应用,主讲：王邦平,北京首师大附中退休物理教师。曾任海淀区学科带头人、兼职教研员。新课程初中物理（北师大版）教材编委。现任首都师范大学物理系客座教授，物理系硕士生导师。,杠杆平衡条件的应用,杠杆平衡条件的应用,目 录一.杠杆二.杠杆平衡三.杠杆平衡的条件四.杠杆平衡条件的应用五.小结,一.杠杆,1.杠杆是什么？,定义：在力的作用下，能够绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。,杠杆,数数手掌有多少个杠杆,2.杠杆的几个要素,棒,（1）不考虑质量,（2）不产生形变,这棒真特殊啊！,（3）可直可曲,（1）支点,点,（2）动力作用
2、点,（3）阻力作用点,(1)动力,力,(2)阻力,(1)动力作用线,线,(2)阻力作用线,(3)动力臂,(4)阻力臂,杠杆和普通棒的区别是：（1）质量、形变（2）力：动力、阻力（3）几何：点、线所以说杠杆只是一根特殊的棒（杆）,杠杆,普通棒,二.杠杆平衡,1.运动的平衡,(1)平动的平衡,(2)转动的平衡,平动的静止,转动的静止,绕定点匀速转动,匀速直线运动,2.杠杆平衡,（2）杠杠处于匀速转动状态,（1）杠杆处于静止状态,三.杠杆平衡的条件,当杠杆平衡（静止/匀速转动）时，根据杠杆的平衡条件F1 l1=F2 l2，可以将杠杆分成三类,l1 l2,l1 l2,l1=l2,杠杆的分类,省力 等臂
3、 费力,四.杆平衡条件的应用,(一)应用杠杆平衡条件分析和计算问题的一般步骤,动动手,加菲猫和杠杆,画画图吧！,(二)、典型例题,例1.画出下图中，各力对于支点O的力臂。,例2.如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图,（1）它用到了几个杠杆？作出这些杠杆的杆，支点，动力，阻力，力臂。,答：两个杠杆,F4,F3,l4,l3,（2）下列说法错误的 有（）,A.两杠杆均为省力杠杆 B.两杠杆均为费力杠杆 C.ABC为省力杠杆 D.ABC为省力杠杆,判断的依据：F1 l1=F2 l2,（3）你能改装这个装置，使它变得更省力么？改装过后，与原装置相比，有不足之处么？,要使动力臂尽量大答案不唯一可动支点或力（作用
4、点、方向）,如图是可能的一种方式,课间休息5分钟,判断省力、费力杠杆的方法：根据杠杆平衡条件（F1 l1=F2 l2）,要判断一杠杆是否省力,关键在于动力臂和阻力臂的长短关系。,你能说说省力杠杆、费力杠杆的优缺点么?,l1 l2 省力杠杆,l1 l2 费力杠杆,l1=l2 不省力不费力杠杆,例3.如图所示，一个直杆可绕O点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的,力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（）,A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆 C.先是省力的，后是费力的 D.先是费力的，后是省力的,初,中,末,F1,F2,l1,l2,l1,l2,例
5、4.如图所示，杠杆的左端悬挂着一个重物，右端用弹簧测力计拉着，使杠杆在水平方向,保持平衡，若将弹簧测力计缓慢地沿着图中虚线自位置1移到位置2，并保持杠杆始终在水平方向平衡，则弹簧测力计地读数将怎样变化？,例重为G的金属块静止在水平地面上时，对地面的压强为5.4105 Pa；现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A端，B端悬挂重力G的物体，如图8所示，当杠杆在水平位置平衡时，金,属块对地面的压强为1.8105 Pa，已知B端所挂物体的质量为4kg，OA：OB3：5。要使金属块离开地面，则（g取10N/kg）A.轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kgB.金属块对地面的压强只需减少3.6105PaC.只需移
6、动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为5：1D.只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为2：5,重力:G1 G1静止 T1=G1,细绳拉力:T1,重力:G G静止N=GN=pS,地面支持力:N,假设重物2没有与杠杆连接,地面支持力：（拉）=G1,地面支持力:N,细绳拉力:T2,杠杆平衡 T2 l2=T1 l1（G N）l2=G1 l 1,T1,T2=T2,G静止 N+T2=GT2=G N,T2,T=T,假设重物2与杠杆连接,假设重物2与杠杆连接,因为OA：OB3：5，m2=10kg，设m1，要使m2离开地面，m1至少应为6kgA错,杠杆平衡 T2 l2=T1 l1（G N）l2=G1
7、l 1 离开地面的条件N=0（G）l2=G1 l 1,G静止 N+T2=GT2=GN,G1静止 T1=G1,杠杆平衡 T2 l2=T1 l1,T2=T 2,T=T,G2=pSN=pS,（pS-pS）l2=G1 l 1,问题是什么,A.轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kgC.只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为5：1D.只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为2：5,B.金属块对地面的压强只需减少3.6105Pa,B.?,B.金属块对地面的压强只需减少3.6105Pa,（pS-pS）l2=G1 l 1,C.错误D.正确,G2 l2=G1 l1,l2/l1=G1/G2=2/5,例
8、.小东想估测出某种油的密度油，他手边的测量工具只有刻度尺。小东利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒，用细线系在O点,另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示。,吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为的金属块B挂在硬棒左端C处，,(1)用刻度尺测出OE的长度Lo；(2)把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；,下面是小东测出油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整。,（3）；（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算油的表达式为：,小东要做什么：估测出某
9、种油的密度油,小东设计的实验：,小东 做了什么：,(1)用刻度尺测出OE的长度Lo；,(2)把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；,应用杠杆平衡条件分析,（3）；,油=(L0-L1)/L0,（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算油的表达式为：,用刻度尺测出OD的长度 L1,(三)杠杆在生活中的应用,跟着老师画画图吧！,杠杆与生活,杠杆与军事科技,杠杆与人体,第一种杠杆第一种杠杆的工作原理类似跷跷板，支点位于力与重量之间。颈后部肌肉使头后仰的动作是体内第一种杠杆的最好实例。颅底的杠杆位于环枕关节的支点上,第二种杠杆第二种杠杆，重量位于力与支点之间。足跟
10、从地面抬起的动作就是这种杠杆的实例。小腿肌是提起体重的力，足的大部分形成杠杆。,第三种杠杆第三种杠杆是体内最常见的杠杆。力作用于重量与支点之间的杠杆上。典型的实例是肱二头肌收缩提供力，屈肘关节作为支点，抬起前臂和手（重量）。,杠杠真神奇啊！,五、小结,）,15图6是运动员利用器械进行举重训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OAOB45，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。运动员小强站在水平地面上时,对地面的压强为1.1104Pa，当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F1为300N，此时他对水平地面的压强为1.6104Pa。若在物体M下面再加挂物体N，小强需用更大的力举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B端竖直向上的作用力F2，他对地面的压强3.3104Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F3。根据上述条件，下列计算结果正确的是（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）,A物体M的质量为375kgB小强的质量为65kgCF2的大小为750NDF3的大小为1650N,本节课到此结束，请同学们下节课准时学习！,
