第四節(jié)第四節(jié)杠桿杠桿第十三章第十三章 力和機(jī)械力和機(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（抽油機(jī)）引入引入:這些能給我們提供某些方便的工具都稱(chēng)為機(jī)械這些能給我們提供某些方便的工具都稱(chēng)為機(jī)械這三個(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)一根硬棒在力的作用下如果能繞著一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿注意：硬棒可以是直注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的也可以是彎曲的,即硬棒可即硬棒可以是各種各樣的形狀以是各種各樣的形狀.這些用具是杠桿嗎？這些用具是杠桿嗎？鋼絲鉗鋼絲鉗 桿秤桿秤 瓶蓋起子瓶蓋起子道釘撬道釘撬 火鉗火鉗 獨(dú)輪車(chē)獨(dú)輪車(chē) 2、杠桿的五要素：、杠桿的五要素：1 .支點(diǎn)支點(diǎn)(O)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。 2 .動(dòng)力（動(dòng)力（F1） ：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。3 .阻力（阻力（F2） ：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。4 .動(dòng)力臂（動(dòng)力臂（L1） ：從：從支點(diǎn)支點(diǎn)到動(dòng)力到動(dòng)力作用線(xiàn)作用線(xiàn)的的距離距離。5 .阻力臂（阻力臂（L2） ：從：從支點(diǎn)支點(diǎn)到阻力到阻力作用線(xiàn)作用線(xiàn)的的距離距離。 支點(diǎn)支點(diǎn)O動(dòng)力動(dòng)力L1L2動(dòng)力臂動(dòng)力臂阻力臂阻力臂阻力阻力F2F1（1 1）先確定杠桿的支點(diǎn)）先確定杠桿的支點(diǎn)和畫(huà)動(dòng)力、阻力的方向。和畫(huà)動(dòng)力、阻力的方向。（2 2）過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)出力的作用線(xiàn)）過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)出力的作用線(xiàn)（注意：（注意： 畫(huà)的時(shí)候要用虛線(xiàn)將力的作用線(xiàn)延長(zhǎng)。）畫(huà)的時(shí)候要用虛線(xiàn)將力的作用線(xiàn)延長(zhǎng)。）（）（）用用實(shí)線(xiàn)或虛線(xiàn)實(shí)線(xiàn)或虛線(xiàn)作從作從支點(diǎn)支點(diǎn)向向力的作用線(xiàn)力的作用線(xiàn)引垂引垂線(xiàn)，畫(huà)出線(xiàn)，畫(huà)出垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂。（）最后用（）最后用大括號(hào)大括號(hào)勾出力臂，并在旁邊寫(xiě)上字母勾出力臂，并在旁邊寫(xiě)上字母L1或或L。畫(huà)力臂的方法是：畫(huà)力臂的方法是：提問(wèn)：什么是力臂？2 杠桿是否都是直的？回答：力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的 垂直距離。思考討論：1 力臂是一定在杠桿上嗎？3 若一力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但 作用方向改變，力臂是否改變？答：不是答：杠桿可以是直的，也可以是彎的答：要改變想一想?杠桿平衡與哪些因素有關(guān)？ 【猜想假設(shè)】 【所需器材】 【實(shí)驗(yàn)步驟】 【分析數(shù)據(jù)】 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 【啟發(fā)聯(lián)想】 二、杠桿平衡的條件 杠桿平衡：杠桿平衡：指杠桿指杠桿靜止不動(dòng)靜止不動(dòng)或作或作緩慢緩慢勻速轉(zhuǎn)動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。時(shí)的狀態(tài)。 實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件1 提出問(wèn)題：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？2 猜想與假設(shè)：假設(shè)一：假設(shè)二：假設(shè)三：假設(shè)四：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)動(dòng)力動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1/cm動(dòng)力動(dòng)力 動(dòng)力臂動(dòng)力臂阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/cm阻力阻力 阻力臂阻力臂123數(shù)據(jù)記錄表格為數(shù)據(jù)記錄表格為； 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)： 1、在實(shí)驗(yàn)前要通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平、在實(shí)驗(yàn)前要通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。衡螺母，使杠桿水平平衡。 2、掛鉤碼后，不能再動(dòng)平衡螺母。、掛鉤碼后，不能再動(dòng)平衡螺母。 3、讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平、讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長(zhǎng)度。衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長(zhǎng)度。思考與討論 杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用什么作用? ? 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? ?歸納結(jié)論歸納結(jié)論1、作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡2、因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿、因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿 上就能直接讀出或量出。上就能直接讀出或量出。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂即：杠桿的平衡取決于力和力臂的即：杠桿的平衡取決于力和力臂的 乘積乘積.F1L1=F2L2杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力 X 動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示為用字母表示為: F1L1=F2L2或或結(jié)論：當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力臂是阻力臂的結(jié)論：當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一例：一根杠桿動(dòng)力臂與阻力臂之比是例：一根杠桿動(dòng)力臂與阻力臂之比是3:2,要使杠要使杠桿平衡桿平衡,則動(dòng)力與阻力之比是則動(dòng)力與阻力之比是_.有一根杠桿，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.想一想一根輕質(zhì)扁擔(dān)長(zhǎng)一根輕質(zhì)扁擔(dān)長(zhǎng)1.8m，前后兩端分別掛上，前后兩端分別掛上重重600N和和200N的貨物，問(wèn)：人肩應(yīng)挑在離前端的貨物，問(wèn)：人肩應(yīng)挑在離前端多遠(yuǎn)處才能使扁擔(dān)平衡？多遠(yuǎn)處才能使扁擔(dān)平衡？分析：人肩挑處是扁擔(dān)的支點(diǎn)O，前后兩貨物的重分別為動(dòng)力和阻力，要求的肩處離前端的距離是動(dòng)力臂。F1=G1600NF2=G2200N想一想OL1L2L=1.8m已知：已知：L L = 1.8m F1 600N F2200N求：求：L L1=?解：根據(jù)解：根據(jù)L L1L L21.8m得出得出L L2=1.8mL L1（1） 根據(jù)杠桿的平衡條件：根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L L1F2L L2將（將（1）代入得）代入得600N X L L1200N X (1.8mL L1） 解之得：解之得：L L1=0.45m答答 ：人肩應(yīng)挑在離前端：人肩應(yīng)挑在離前端0.45m處才能使扁處才能使扁 擔(dān)平衡。擔(dān)平衡。一根硬棒在力的作用下如果能繞著一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿杠桿支點(diǎn)支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)(O(O點(diǎn)點(diǎn)) )動(dòng)力動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F(F1 1) )阻力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F(F2 2) )動(dòng)力臂動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離(L(L1 1) )阻力臂阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的距離：從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的距離(L(L2 2) )杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件：F1L1F2L2或或THANKS!