探究杠杆平衡条件PPT课件

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1、第1页/共70页 同学们是否知道金字塔是用什么原理建造起来的？ 请看以下的金字塔建造图第2页/共70页第3页/共70页 金字塔是利用杠杆的原理建造起来。 下面我们去学习神奇的杠杆原理 请看本节学习主题和目标第4页/共70页 1杠杆的定义 2探究杠杆的五要素 3探究杠杆的平衡条件4杠杆原理公式第5页/共70页 根据学习目标，先了解杠杆形成的原因。什么叫杠杆呢？ 在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 自我分析以下各案例：第6页/共70页第7页/共70页第8页/共70页同学们你心里的杠杆是怎样的、说说看？ 还是听专家也说说吧第9页/共70页 在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 杠杆的形状是

2、任意的，但必须是硬的。杠杆的支点可以在杠杆上任意位置。杠杆必须具备两个条件：要有力的作用；能绕某固定点转动。 （朗读2遍）第10页/共70页第11页/共70页判断下列物体中，哪些属于杠杆（）A.夹取物体的镊子B.拔铁钉的羊角锤C.杂技演员手中的水流星D.打气筒中的活塞杆第12页/共70页思路解析：杠杆是在动力和阻力作用下，可以绕固定点转动的硬棒。杂质演员手中的水流星，尽管绕绳的一端转动，但它是软绳，而不是在动力和阻力作用下绕某固定点转动的硬棒。所以它不是杠杆。打气筒的活塞杆也不是杠杆，尽管是硬棒，但它不是绕某固定点转动，而是上下移动。夹取物体的镊子可以绕它的上端转动；拔钉子的羊角锤也是弯曲的硬

3、棒，它在拔钉子时，绕与木板接触的那一点转动。所以夹取物体的镊子和羊角锤都是杠杆。答案：AB第13页/共70页1.关于杠杆的下列说法中正确的是（）A.杠杆必须是一根直棒B.杠杆不一定要有支点C.杠杆可以是直的，也可以是弯的D.作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动第14页/共70页思路解析：根据杠杆的定义，杠杆使能绕固定点（支点）转动的硬棒，因此一定要有支点，并且两个力反向并能使杠杆转动，而且可直可弯，因此AB不对，应选CD。答案：CD第15页/共70页 下面我们去看看一个大力与小孩的游戏。后再举一些案例子让同学们了解更多杠杆原理第16页/共70页第17页/共70页同学们是否能发现以上各

4、案例图都有共同特征？第18页/共70页第19页/共70页 少林棍法有4门户共108招。杠杆原理有3特点共几个要素？ 自我分析以下各案例图：第20页/共70页第21页/共70页第22页/共70页 可以通过以下更详细的案例图去分析杠杆平衡的五要素：第23页/共70页第24页/共70页 请看以下杠杆平衡的五要素的结论第25页/共70页1支点O：杠杆绕转动的点。2动力F1：使杠杆转动的力。3阻力F2：阻碍杠杆转动的力。4动力臂L1：从支点到动力作用线的距离。5动力臂L2：从支点到阻力作用线的距离。 （朗读2遍）第26页/共70页杠杆平衡的五要素 也可以以简记法第27页/共70页第28页/共70页.驱使

5、杠杆转动的力叫做_，阻碍杠杆转动的力叫做_；支点到动力作用线的距离叫_，支点到阻力作用线的距离叫_。思路解析：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂是杠杆的五要素，要注意的是力臂指的是从支点到力的作用线的垂直距离，而不是从支点到力的作用线的长度，所以力臂不一定在杠杆上。第29页/共70页驱使杠杆转动的力叫做（动力），阻碍杠杆转动的力叫做（阻力）；支点到动力作用线的距离叫（动力臂），支点到阻力作用线的距离叫（阻力臂）思路解析：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂是杠杆的五要素，要注意的是力臂指的是从支点到力的作用线的垂直距离，而不是从支点到力的作用线的长度，所以力臂不一定在杠杆上。第30页/共70页 故人

6、云：画龙画虎难画骨 杠杆原理的各种实物图可能很多人画不出，通过杠杆五要素可以画出杠杆各条作用线吧？ 请自我分析以下案例图第31页/共70页第32页/共70页第33页/共70页第34页/共70页第35页/共70页第36页/共70页 古人利用杠杆原理造出许多实用的工具。例如市场买卖用的2环称。随着社会发展又造出二等称。杠杆的平衡条件难道要如二等称那般准确吗？ 自我分析以下案例图第37页/共70页杠杆的动力臂是阻力臂的几倍，杠杆的动力F1就是阻力F2几分之。第38页/共70页杠杆的动力臂是阻力臂的几倍，杠杆的动力F1就是阻力F2几分之。第39页/共70页 请看以下杠杆的平衡条件的结论第40页/共70

7、页 杠杆静止或匀速转动都叫杠杆平衡。多种情形下，杠杆是倾斜静止或匀速转动。所以杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态。得出公式：动力动力臂阻力阻力臂。杠杆的动力臂是阻力臂的几倍，杠杆的动力F1就是阻力F2几分之（朗读2遍） 第41页/共70页第42页/共70页第43页/共70页根据杠杆原理公式 以下完成一些例题第44页/共70页2.杠杆平衡时，下列说法正确的是（）A.阻力越大，动力一定越大B.阻力臂越短，动力臂一定越长C.当阻力和阻力臂的大小一定时，动力臂越长，动力一定越小D.动力臂和阻力臂一定是相互垂直的第45页/共70页思路解析：从杠杆平衡条件知：动力动力臂阻力阻力臂，可以得出当阻力

8、和阻力臂的乘积为一定值时，动力的大小与动力臂的长短成反比，欲使动力越小，动力臂必须越长。答案：C第46页/共70页第47页/共70页第48页/共70页第49页/共70页第50页/共70页第51页/共70页第52页/共70页第53页/共70页第54页/共70页第55页/共70页第56页/共70页第57页/共70页第58页/共70页3.一根重100N的均匀直铁棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是（）A.50NB.75NC.25ND.100N思路解析：人抬起铁棒一端时，另一端始终与地面接触，是杠杆的支点，重力是杠杆的阻力，因为棒均匀，重心在中点，所以阻力臂是一半棒的长度；人抬棒用的力是动力，动力

9、臂是整个棒的长度，代入杠杆平衡公式，动力臂是阻力臂的二倍，所以动力是阻力的二分之一。答案：A4.(2010江苏南通中学高三一模)如图13-4-1所示，有一根均匀铁棒，长为L，OA=L/4，重力G=600N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为_N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F应为_N。图13-4-1思路解析：B端若下沉则会绕A点转动。如要保证B端不下沉。则要使杠杆对A点转动平衡，有G=FL,所以F=200N;若抬起B端，则绕A点转动，有FL=G,所以F=300N。答案：200N300N第59页/共70页5.下图13-4-2工具中，省力杠杆是_；费力杠杆是_；等臂

10、杠杆是_。图13-4-2思路解析：动力臂大于阻力臂的杠杆，是省力杠杆。动力臂小于阻力臂的杠杆，是费力杠杆。动力臂等于阻力臂的杠杆，是不省力也不费力的等臂杠杆。判断杠杆是省力还是费力的方法：1即1是费力杠杆；1即1是省力杠杆；=1即=1是等臂杠杆。答案：(1)(3)(6)(7)(8)(9)(10)(2)(5)(4)快乐时光上语文课时，老师问同学：“谁能举例说明比较这个词的确切意思？”小敏抢先回答：“一个人的头上只有3根头发是比较少的，一碗汤里有3根头发就比较多了。”1.下列说法中正确的是（）A.杠杆是一种省力的机械B.杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和C.从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂D.

11、杠杆可以是直的，也可以是弯的思路解析：杠杆有省力杠杆也有费力杠杆，A错；杠杆的动力臂与阻力臂是动力作用线与阻力作用线到支点的距离，其总长度不一定等于杠杆的长度，BC错。杠杆可以是直的，也可以是弯的,D对。答案：D第60页/共70页2.如图13-4-3所示，O是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（）A.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的C.杠杆始终是等力的D.以上说法都不对图13-4-3思路解析：杠杆在竖直位置时，动力臂为OA，阻力臂为0，只要很小的动力，就可以使杠杆发生转动，所以FG，此时杠杆是省力的；杠杆转动到水平

12、位置时，动力臂为OA，阻力臂为OB，F=GG，此时杠杆是费力的。可见，杠杆从竖直位置缓慢转到水平位置，由于动力臂先大于后小于阻力臂，所以动力先小于后大于阻力，应选D。答案：D第61页/共70页3.如图13-4-4所示，等臂杠杆两端各挂一个质量相等的实心铁块和铝块（已知铁铝），杠杆平衡，若将它们同时浸没在水中，杠杆将（）图13-4-4A.仍平衡B.左端下沉C.右端下沉D.无法判定思路解析：球未浸没水中之前，杠杆平衡，由杠杆平衡条件得：G铁l1=G铝l2，当两球同时浸没水中时，都要受到浮力。因为两物体质量相同，且铁铝，所以V铁V铝，即铁块的体积小于铝块。浸没水中后，铁块排开水的体积小于铝块，根据阿

13、基米德原理：F浮=液gV排，可得F铁F铝，即铁块所受浮力小于铝块所受浮力。由此可得F铁l1F铝l2（力和力臂乘积的改变量不等），即杠杆右端上升，左端下沉。答案：B第62页/共70页4.某工人将木头一头抬起，另一头支在地上，在匀速上抬的过程中，该人所用的力的方向始终竖直向上，那么力的大小将（）A.逐渐减小B.逐渐增大C.保持不变D.先减小后增大思路解析：此题考查的是，杠杆静止或匀速转动都属于平衡状态，因而可以根据杠杆平衡条件列出方程求解后进行比较。（如下图所示）根据杠杆的平衡条件，当木头一头支地时杠杆平衡，有Fl1=Gl2当匀速竖直上抬木头一端的过程中，杠杆仍平衡，有Fl1=Gl2根据相似三角形

14、对应边成比例的定理：所以所以F=F因此在匀速竖直上抬的过程中，该人所用力的大小保持不变。选项C正确。答案：C第63页/共70页5.二个体积相等的实心铜球和铝球，挂于轻质杠杆两端，当支点O位于某处时，杠杆平衡，如图12-4-5所示。现将两球慢慢浸没在水中后，要想使杠杆平衡，下述支点O的移动情况中正确的是（）图13-4-5A.向铜球侧移动B.向铝球侧移动C.不需要移动D.无法判断思路解析：由于两球密度不同，质量不同，杠杆平衡时l铝l铜。当都浸没在水中后，根据阿基米德原理，两球浮力相等，即相当于两边减少了相等的重力，但铜球一侧减少的“力力臂”少，因此必须将支点向铜球一侧移动。答案：A第64页/共70

15、页6.一个质量是60kg的工人在工作台上粉刷楼房外侧，如图13-4-6所示，上端固定在楼顶，如果动滑轮的质量是2.5kg，工作台的质量是7.5kg，涂料和其他工具的质量是20kg，当他用力使工作台匀速下落时，绳重和摩擦不计，拉力应该为_N。（g取10N/kg）图13-4-6思路解析：人手拉住的那段绳子也算。因为人和重物、动滑轮一起上升，成了被提升物的一部分，人手拉着的绳子也分担着被提升物的重力，所以分担总重的绳子段数是三段，人、物、动滑轮总质量是90kg,则总重G=mg=900N，所以一段绳子分担的拉力应该为总重的三分之一即300N。答案：30015.如果已知弹簧秤对杠杆拉力的力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比为73，弹簧秤的读数是4.2N，杠杆重力忽略不计，那么钩码多重？思路解析：已知：=F1=4.2N求：G=？解：根据杠杆平衡条件：=，所以=F2=9.8N即G=F2=10cm。答案：9.8N第65页/共70页第66页/共70页第67页/共70页第68页/共70页 杠杆的五要素是什么？ 谁能找出各图形中的五要素？第69页/共70页感谢您的观看！第70页/共70页