滬科版初二物理研究杠桿平衡條

1、 第九章第九章 機械與人機械與人這些能給我們提供方便的工這些能給我們提供方便的工具都稱為機械具都稱為機械 復雜機械都是由簡單機械組成的復雜機械都是由簡單機械組成的杠桿杠桿動滑輪動滑輪定滑輪定滑輪滑輪組滑輪組斜面斜面簡簡單單機機械械思考思考:假如有一大石頭擋道。我們用手搬不假如有一大石頭擋道。我們用手搬不動，手邊只有一根木棒，你們有沒有辦法將它動，手邊只有一根木棒，你們有沒有辦法將它搬走呢？搬走呢？這三個用具有什這三個用具有什 么共同特點么共同特點共同點：共同點：都是硬棒（軟的不行，直的彎的都可以）都是硬棒（軟的不行，直的彎的都可以）工作過程中都在轉動，轉動過程中工作過程中都在轉動，轉動過程中有

2、一點是有一點是不動的不動的除固定不動的點外，還要除固定不動的點外，還要受到兩個力的作用受到兩個力的作用（一個能使它轉動，另一個阻礙它轉動）（一個能使它轉動，另一個阻礙它轉動）定義：定義：一根硬棒在力的作用下如果一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做做杠桿杠桿阻力阻力支點支點：動力動力杠桿的五個要素：杠桿的五個要素：力臂：支點到力的作用線的垂直距離 fo支支點點 f1動力動力f2阻力阻力動力作用線動力作用線l 1阻力作用線阻力作用線l 2l2l1bf2of1af2boaf1畫出圖中各力的力臂畫出圖中各力的力臂（1 1）找出支點的位置）找出支點的位置

3、（2 2）沿動力、阻力的作用）沿動力、阻力的作用方向將力的作用線畫出方向將力的作用線畫出（3 3）從支點作動力、阻力）從支點作動力、阻力作用線的垂線作用線的垂線思考討論：1、 力臂是一定在杠桿上嗎？力臂是一定在杠桿上嗎？2、 何時力臂能與直杠桿重合？何時力臂能與直杠桿重合？不一定不一定力的作用線與直杠桿垂直時力的作用線與直杠桿垂直時l l2 2l l1 1l l2 2l l1 1l l2 2l l1 1l l2 2l l1 1f2.l l2 2l l1 1l l2 2l l1 1 f1 f2 l l1 1l l2 2 f f2 2 f f1 1ool l1 1l l2 2l l1 1l l2

4、2l l2 2l l1 1自行車的剎車手柄示意圖，請畫出動力和阻力的力臂。自行車的剎車手柄示意圖，請畫出動力和阻力的力臂。 f1 f2l l2 2l l1 1杠桿杠桿oa在力在力f1、f2的作用下處于靜止狀態(tài)，的作用下處于靜止狀態(tài)，l2是是f2的力臂，畫出的力臂，畫出f1的力臂的力臂l1和力和力f2l2f f2 2l l1 1f1f2l1l2o畫出各力和力臂畫出各力和力臂什么是杠桿的平衡？什么是杠桿的平衡？當杠桿在動力和阻力的作用下，保持當杠桿在動力和阻力的作用下，保持或或，我們就說杠桿處于平衡。，我們就說杠桿處于平衡。實驗探究：杠桿的平衡條件實驗探究：杠桿的平衡條件杠桿平衡時，動力、動力臂、

5、阻力、阻力臂杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？之間存在著怎樣的關系？f1+l1=f2+l2f1l1=f2l2f1/l1=f2/l2f1 l1=f2 l2杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母思考與討論 杠桿兩端的兩只可調節(jié)的螺母，能起杠桿兩端的兩只可調節(jié)的螺母，能起 什么作用什么作用? ?調節(jié)杠桿自身的平衡調節(jié)杠桿自身的平衡 為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢? ? 因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出。接讀出或量出。 杠桿調平的方法是什么？杠桿調平的方法是什么？ “左高左調、右高右調”實驗實驗次數(shù)次數(shù)動力動

6、力f1/n動力臂動力臂l1/cm阻力阻力f2/n阻力臂阻力臂l2/cm123f1 l1f2 l2實驗演示實驗演示f3f2 f4f1如右圖所示，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上如右圖所示，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上a點點. 請作出拔釘子時所用最小動力請作出拔釘子時所用最小動力f的示意圖的示意圖. (注意：請在圖上保留為確保作圖準確所畫的輔助線注意：請在圖上保留為確保作圖準確所畫的輔助線)l l1 1f要使所用動力最小，應使動力臂最大。即oa為動力臂 假如如圖所示中的大人重假如如圖所示中的大人重750n，小女孩重，小女孩重250n。當大。當大人離蹺蹺板的轉軸人離蹺蹺板的轉軸0.5m時，小

7、女孩應該坐在哪里才能使時，小女孩應該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？蹺蹺板平衡？已知：阻力已知：阻力f f2 2=750n =750n 阻力臂阻力臂l l2 2= 0.5m = 0.5m 動力動力f f1 1= 250n= 250n求：求： 動力臂動力臂l l1 1= =？解：根據杠桿的平衡條件解：根據杠桿的平衡條件f f1 1l l1 1=f=f2 2l l2 2得得 l l1 1= =（f f2 2l l2 2 ）/f/f1 1 = =（750n 750n 0.5m 0.5m）/250n=1.5m/250n=1.5m答：小女孩應坐在離轉軸答：小女孩應坐在離轉軸1.5m1.5m處。處。有一根杠桿，

8、動力為有一根杠桿，動力為1000n，阻力為，阻力為3000n，動力臂為動力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？，求：它的阻力臂為多少？已知：已知：f11000n f23000n l11.5m求：求：l2？解：根據杠桿的平衡條件：解：根據杠桿的平衡條件：f1l1f2l2l2f f1 1l1 / f f2 2 =(1000n x 1.5m) / 3000n =0.5m答答 ：它的阻力臂為：它的阻力臂為0.5m.f1f2l2l12211lflf省力杠桿省力杠桿 如果如果21ll 則則21ff 杠桿的類型杠桿的類型 利用杠桿是否一定能省力？利用杠桿是否一定能省力？21212211fflllflf則如果由于這時杠桿是費力杠桿這時杠桿是費力杠桿設動力為f1 1，阻力為f我們需要用費力杠桿嗎？它有什么好處？我們需要用費力杠桿嗎？它有什么好處？還會省力或費力嗎如果212211lllflf杠桿的分類分類分類結構特點結構特點使用特點使用特點實例實例省力杠桿省力杠桿