滬科版初二物理研究杠桿平衡條

1、 第九章第九章 機(jī)械與人機(jī)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(jī)械具都稱為機(jī)械 復(fù)雜機(jī)械都是由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的復(fù)雜機(jī)械都是由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的杠桿杠桿動(dòng)滑輪動(dòng)滑輪定滑輪定滑輪滑輪組滑輪組斜面斜面簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單機(jī)機(jī)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(dòng)，手邊只有一根木棒，你們有沒有辦法將它動(dòng)，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(gè)用具有什這三個(gè)用具有什 么共同特點(diǎn)么共同特點(diǎn)共同點(diǎn)：共同點(diǎn)：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(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中工作過程中都在轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中有

2、一點(diǎn)是有一點(diǎn)是不動(dòng)的不動(dòng)的除固定不動(dòng)的點(diǎn)外，還要除固定不動(dòng)的點(diǎn)外，還要受到兩個(gè)力的作用受到兩個(gè)力的作用（一個(gè)能使它轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)阻礙它轉(zhuǎn)動(dòng)）（一個(gè)能使它轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)阻礙它轉(zhuǎn)動(dòng)）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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做做杠桿杠桿阻力阻力支點(diǎn)支點(diǎn)：動(dòng)力動(dòng)力杠桿的五個(gè)要素：杠桿的五個(gè)要素：力臂：支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離 fo支支點(diǎn)點(diǎn) f1動(dòng)力動(dòng)力f2阻力阻力動(dòng)力作用線動(dòng)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(diǎn)的位置）找出支點(diǎn)的位置

3、（2 2）沿動(dòng)力、阻力的作用）沿動(dòng)力、阻力的作用方向?qū)⒘Φ淖饔镁€畫出方向?qū)⒘Φ淖饔镁€畫出（3 3）從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力）從支點(diǎn)作動(dòng)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(shí)力臂能與直杠桿重合？何時(shí)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(shí)力的作用線與直杠桿垂直時(shí)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(qǐng)畫出動(dòng)力和阻力的力臂。自行車的剎車手柄示意圖，請(qǐng)畫出動(dòng)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?fàn)顟B(tài)，的作用下處于靜止?fàn)顟B(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(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下，保持當(dāng)杠桿在動(dòng)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(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、

5、阻力、阻力臂杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？之間存在著怎樣的關(guān)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(diào)節(jié)的螺母，能起杠桿兩端的兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起 什么作用什么作用? ?調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡 為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢? ? 因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直因?yàn)檫@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(diào)平的方法是什么？杠桿調(diào)平的方法是什么？ “左高左調(diào)、右高右調(diào)”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)動(dòng)力動(dòng)

6、力f1/n動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1/cm阻力阻力f2/n阻力臂阻力臂l2/cm123f1 l1f2 l2實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示f3f2 f4f1如右圖所示，使用羊角錘拔釘子，動(dòng)力作用在錘柄上如右圖所示，使用羊角錘拔釘子，動(dòng)力作用在錘柄上a點(diǎn)點(diǎn). 請(qǐng)作出拔釘子時(shí)所用最小動(dòng)力請(qǐng)作出拔釘子時(shí)所用最小動(dòng)力f的示意圖的示意圖. (注意：請(qǐng)?jiān)趫D上保留為確保作圖準(zhǔn)確所畫的輔助線注意：請(qǐng)?jiān)趫D上保留為確保作圖準(zhǔn)確所畫的輔助線)l l1 1f要使所用動(dòng)力最小，應(yīng)使動(dòng)力臂最大。即oa為動(dòng)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(dāng)大。當(dāng)大人離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸人離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸0.5m時(shí)，小

7、女孩應(yīng)該坐在哪里才能使時(shí)，小女孩應(yīng)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(dòng)力動(dòng)力f f1 1= 250n= 250n求：求： 動(dòng)力臂動(dòng)力臂l l1 1= =？解：根據(jù)杠桿的平衡條件解：根據(jù)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(yīng)坐在離轉(zhuǎn)軸答：小女孩應(yīng)坐在離轉(zhuǎn)軸1.5m1.5m處。處。有一根杠桿，

8、動(dòng)力為有一根杠桿，動(dòng)力為1000n，阻力為，阻力為3000n，動(dòng)力臂為動(dòng)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(jù)杠桿的平衡條件：解：根據(jù)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(shí)杠桿是費(fèi)力杠桿這時(shí)杠桿是費(fèi)力杠桿設(shè)動(dòng)力為f1 1，阻力為f我們需要用費(fèi)力杠桿嗎？它有什么好處？我們需要用費(fèi)力杠桿嗎？它有什么好處？還會(huì)省力或費(fèi)力嗎如果212211lllflf杠桿的分類分類分類結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使用特點(diǎn)使用特點(diǎn)實(shí)例實(shí)例省力杠桿省力杠桿