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(共18张PPT)
第4节
简单机械
第2课时
浙教版
初中
杠
杆
杠杆的五要素：
F1
L1
O
F2
L
2
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
复习：
思考：什么是力臂？
力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
①力臂一定在杠杆上吗？
②杠杆是否都是直的？
③若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？
答：不是
答：杠杆可以是直的，也可以是弯的
答：要改变
在图中画出Ｆ１和Ｆ２的力臂
Ｆ１
Ｆ２
L2
L１１
如果发现杠杆在两力的作用下向左倾斜了，你有什么办法让它在水平位置静止？
杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下处于静止（或匀速转动）状态时，我们说杠杆处于平衡状态。
探究：
研究杠杆的平衡
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
Ｆ１
Ｆ２
L2
L１１
F1
F2
o
L1
L2
杠杆
平衡
螺母
实验：
（1）把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆的水平位置处于平衡状态。
便于直接读取力臂的示数
可以忽略杠杆自身的重力影响
（2）在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，并左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受到的作用力分别等于各自钩码的重力。
将支点左边钩码对杠杆的作用力记作动力F1，右边钩码对杠杆的作用力记作阻力F2。将动力和阻力填入表内。
（3）读出动力臂L1
、阻力臂L2，并填入表内。
（4）改变力和力臂的数值，重复上述实验，共做4次。把有关数据填入表内。
记录表
序号
动力F1（牛）
动力臂L1（厘米）
阻力F2（牛）
阻力臂L2（厘米）
1
2
3
4
结论：
杠杆的平衡条件：
动力
X
动力臂＝阻力
X
阻力臂
用字母表示为:
F1L1=F2L2
F1
L1
F2
L2
＝
根据杠杆平衡条件解决问题：
例1.有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？
【分析】已知：F1＝1000N
F2＝3000N
L1＝1.5m
求：L2＝？
解：根据杠杆的平衡条件：
　　　F1L1＝F2L2
　　　L2＝F1L1
/
F2
=(1000N
X
1.5m)
/
3000N
=0.5m
答：它的阻力臂为0.5m.
例2.一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？
解：根据L1＋L2＝1.8m得出
　　　L2=1.8m－L1－－－－－（1）
根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2
　　　将（1）代入得
600N
X
L1＝200N
X
(1.8m－L1）
　　　解之得：L1=0.45m
答：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁担平衡。
例3.杭州一位物理老师在动物园用小小弹簧秤称出了大象的质量。①若当时这位物理老师调整的杠杆动力臂为4米,阻力臂为10厘米,弹簧秤示数为100牛,则称出的大象重力约多大?
·
F1
F2
L1
L2
O
解：根据杠杆的平衡条件：
　　　F1L1＝F2L2
　　　F2＝F1L1
/
L2
=(100N
X
400cm)
/
10cm
=4000N
G=F2=4000N
答：大象的重力约为4000N。
②若大象及钢棒组成的整个杠杆装置施加给吊车的阻力为4×104牛,
则吊车的撑杆需给斜臂多大的动力？(设
L1为L2的一半)
·
F1
F2
L1
L2
O
F2
·O
L2
L1
F1
解：根据杠杆的平衡条件：
　　　F1L1＝F2L2
　　　F1/
F2＝L2
/
L1
F1
/4×104N
＝
2/
1
=8×104N
答：吊车的撑杆需给斜臂的动力
为8×104N。
课堂小结
杠杆平衡
Ｆ１
Ｆ２
L2
L１１
杠杆的平衡条件：
动力
X
动力臂＝阻力
X
阻力臂
用字母表示为:
F1L1=F2L2
F1
L1
F2
L2
＝
动力臂是阻力臂的几倍，
动力就是阻力的几分之一。
2、如图所示，O为杠杆的支点，第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡，下面关系中正确的是（　　）
A．F1＞F2
B．F1=F2
C．F1＜F2＜G
D．F2＞F1＞G
1、将重为5N和15N的甲、乙两物体分别挂在杠杆的左、右两端，若杠杆的重力忽略不计，当杠杆平衡时，左右两力臂长之比为（　）
A．3：1
B．2：1
C．1：3
D．4：1
课堂练习
A
D
3、小华在做实验时提出了如图所示两个模型，两杠杆均处于平衡状态，甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的实心物体，乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体，如果将它们都浸没在水中，则两杠杆将（　　）
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、有一杠杆经过调节，处于水平平衡状态。如图所示，在A点悬挂三个钩码（每个钩码重均为0.5N），要使杠杆水平平衡，需在B点悬挂______个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平平衡，
测力计的拉力为______N；如改变测力计拉力
的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平平
衡，测力计的读数将_______。
2
3
变大
5、王强同学设计了如图所示的装置进行实验，
其中杠杆OAB支点为O（杠杆OAB质量不计），
OA：OB=1：3．他实验的步骤如下：
步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬
挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。
步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为1.2N。
（1）金属块浸没在水中时受到的浮力为_____N。
（2）被测金属块密度：ρ=_____________。
1.8
3×103kg/m3
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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