11.3动能和势能解析

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1、第十二章第十二章 第节第节 杠杆杠杆这些工具在使用时，有什么共同特点？这些工具在使用时，有什么共同特点？它们工作时，能绕一个固定点转动。它们工作时，能绕一个固定点转动。1.定义：一根硬棒在力的作用下，能绕固定点转动，定义：一根硬棒在力的作用下，能绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。这根硬棒就叫做杠杆。一、杠杆的概念：一、杠杆的概念：2.杠杆的五要素：杠杆的五要素：一、杠杆的概念：一、杠杆的概念：支支 点：杠杆可以绕其转动的点点：杠杆可以绕其转动的点O。动动 力：使杠杆转动的力力：使杠杆转动的力F1。阻阻 力：阻碍杠杆转动的力力：阻碍杠杆转动的力F2。动力臂：从支点动力臂：从支点O 到动力到动力F

2、1作用线的距离作用线的距离l1。阻力臂：从支点阻力臂：从支点O 到阻力到阻力F2作用线的距离作用线的距离l2。F1F2l1o o支支 点：杠杆可以绕其转动的固定点点：杠杆可以绕其转动的固定点O。动动 力：使杠杆转动的力力：使杠杆转动的力F1。阻阻 力：阻碍杠杆转动的力力：阻碍杠杆转动的力F2。动力臂：从支点动力臂：从支点O 到动力到动力F1作用线的距离作用线的距离l1。阻力臂：从支点阻力臂：从支点O 到阻力到阻力F2作用线的距离作用线的距离l2。l23.画力臂：画力臂：一、杠杆的概念：一、杠杆的概念：要求：要求：a、实线、实线b、双箭头、双箭头c、垂直符号、垂直符号d、标注、标注l1、l2（力

3、的作用线的延长线为虚线）（力的作用线的延长线为虚线）3.画力臂：画力臂：一、杠杆的概念：一、杠杆的概念：（1）、画出图中新型核桃夹手柄受到力F的力臂。（2）、画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂的示意图。3.画力臂：画力臂：一、杠杆的概念：一、杠杆的概念：（3）、画出图中力F的力臂。（4）、画出图中撬棒的五要素。3.作业：作业：二、杠杆的平衡条件：二、杠杆的平衡条件：2探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 1杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。我们就说杠杆平衡。便于直接从杠杆上读取力臂的值。便于直接从杠杆上读取力臂的值。问题：问题

4、：杠杆在满足什么条件杠杆在满足什么条件时才会平衡？时才会平衡？实验步骤：实验步骤：（1）调节杠杆两端的）调节杠杆两端的平衡螺母平衡螺母，使杠杆在，使杠杆在水平位置水平位置平衡。平衡。问题：问题：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？为什么要调节杠杆在水平位置平衡？（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。杠杆水平平衡。将动力将动力F1、阻力、阻力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记记录表格中。录表格中。（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验

5、。大小，再做几次实验。（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力将动力F1、阻、阻力力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记录表格中。记录表格中。次数次数动力动力F1/N阻力阻力F2/N动力臂动力臂l1/m阻力臂阻力臂l2/m123456（5）分析数据，得出结论。）分析数据，得出结论。结论：结论：杠杆杠杆平衡平衡时，动力时，动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂。阻力臂。数学表达式：数学表达式：杠杆的平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡条件就是阿

6、基米德发现的杠杆原理。反馈反馈练习练习1如图所示为活塞式抽水机的示意图，若如图所示为活塞式抽水机的示意图，若加在柄上的动力加在柄上的动力F1为为180N，动力臂，动力臂l1是是50cm，阻力臂阻力臂l2是是20cm，求活塞对柄的阻力，求活塞对柄的阻力F2是多大？是多大？反馈反馈练习练习2如图，重如图，重50N的物体挂在离的物体挂在离O点点30cm处。处。轻质杆轻质杆OA长长1m。F为多大时，才能使杆为多大时，才能使杆OA在水平位置静止？在水平位置静止？三、生活中的杠杆：三、生活中的杠杆：请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使

7、用时，臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？是省力了？还是费力了呢？F1F2l1l2o1省力杠杆：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？同时我们又付出了怎样的代价呢？o o 使用费力的杠杆，有什么好处呢？使用费力的杠杆，有什么好处呢？请注意观察，赛艇的船浆在划水时，它的动请注意观察，赛艇的船浆在划水时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，

8、力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？是省力了？还是费力了呢？2费力杠杆：费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。用点移动的距离。3等臂杠杆：等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。托盘天平托盘天平物理天平物理天平杠杆种类杠杆种类构造构造优点优点

9、缺点缺点应用举例应用举例省力杠杆省力杠杆L1L2省力省力费距离费距离钳子、起子钳子、起子费力杠杆费力杠杆L1L2费力费力省距离省距离钓鱼竿、镊钓鱼竿、镊子、理发剪子、理发剪等臂杠杆等臂杠杆L1=L2不省力不省力不费力不费力不省距离不省距离不费距离不费距离天平天平杠杆的分类及其特点杠杆的分类及其特点既省力又省距离的杠杆是没有的。既省力又省距离的杠杆是没有的。1下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是 （）练一练练一练 A启瓶器启瓶器B切纸铡刀切纸铡刀 C食品夹食品夹D羊角锤羊角锤2小小阳阳同同学学在在做做“探探究究杠杠杆杆平平衡衡条条件件”的的实实验验时时，他

10、把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。（1）若使杠杆在）若使杠杆在 位置平衡，需把平衡螺母向位置平衡，需把平衡螺母向 端调节。端调节。（2）如如果果在在杠杠杆杆的的A处处挂挂三三个个相相同同的的钩钩码码，则则在在B处要挂处要挂 个同样的钩码，杠杆才能重新平衡。个同样的钩码，杠杆才能重新平衡。（3）若若在在C处处挂挂6 N的的钩钩码码，用用弹弹簧簧测测力力计计作作用用在在B点点，要要使使杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡，最最小小拉拉力力的的方方向向应应该该 ，此时弹簧测力计的示数为，此时弹簧测力计的示数为 。水平水平右右2OACB竖直向上竖直向上2 N3如图所示，分别沿力如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（确的是（）A沿沿F1方向的力最小方向的力最小B沿沿F2方向的力最小方向的力最小C沿沿F3方向的力最小方向的力最小D三个力的大小相等三个力的大小相等BF3F1F2OL L1 1L L3 3L L2 24一一根根粗粗细细均均匀匀的的木木棒棒重重500 N，一一头头着着地，求地，求:抬起另一端所需最小的力有多大？抬起另一端所需最小的力有多大？课堂小结课堂小结杠杆的杠杆的概念概念杠杆平衡杠杆平衡的条件的条件杠杆的杠杆的分类分类