初二物理-杠杆平衡条件的应用ppt课件

1、华乐思在线教学直播课堂,马上开始,请同学们准备好笔和纸，认真听讲,杠杆平衡条件的应用,主讲：王邦平,北京首师大附中退休物理教师。 曾任海淀区学科带头人、兼职教研员。 新课程初中物理 （北师大版）教材编委。 现任首都师范大学物理系客座教授，物理系硕士生导师,杠杆平衡条件的应用,杠杆平衡条件的应用,目 录 一.杠杆 二. 杠杆平衡 三.杠杆平衡的条件 四.杠杆平衡条件的应用 五.小结,一.杠杆,1.杠杆是什么,定义：在力的作用下，能够绕固定点转动的硬棒叫做杠杆,杠杆,数数手掌有多少个杠杆,2.杠杆的几个要素,棒,1）不考虑质量,2）不产生形变,这棒真特殊啊,3）可直可曲,1）支点,点,2）动力作用

2、点,3）阻力作用点,1) 动力,力,2 ) 阻力,1)动力作用线,线,2) 阻力作用线,3) 动力臂,4) 阻力臂,杠杆和普通棒的区别是： （1） 质量、形变 （2）力：动力、阻力 （3）几何 ：点、线 所以说杠杆只是一根特殊的棒（杆,杠杆,普通棒,二.杠杆平衡,1.运动的平衡,1)平动的平衡,2)转动的平衡,平动的静止,转动的静止,绕定点匀速转动,匀速直线运动,2.杠杆平衡,2）杠杠处于匀速转动状态,1）杠杆处于静止状态,三.杠杆平衡的条件,当杠杆平衡（静止/匀速 转动）时，根据杠杆的平衡条件 F1 l1=F2 l2 ，可以将杠杆分 成三类,l1 l2,l1 l2,l1= l2,杠杆的分类,

3、省力 等臂 费力,四.杆平衡条件的应用,一)应用杠杆平衡条件分析和计算问题的一般步骤,动动手,加菲猫和杠杆,画画图吧,二) 、典型例题,例1.画出下图中，各力对于支点O的力臂,例2.如图所示是脚踩式垃圾箱 的示意图,1）它用到了几个杠杆？作出这些杠杆的杆，支点，动力，阻力，力臂,答：两个杠杆,F4,F3,l4,l3,2）下列说法错误的 有（,A.两杠杆均为省力杠杆 B.两杠杆均为费力杠杆 C.ABC为省力杠杆 D.ABC为省力杠杆,判断的依据：F1 l1=F2 l2,3）你能改装这个装置， 使它变得更省力么？改装过后，与原装置相比，有不足之处么,要使动力臂尽量大 答案不唯一 可动支点或力（作用

4、点、方向,如图是可能的一种方式,课间休息5分钟,判断省力、费力杠杆的方法：根据杠杆平衡条件（F1 l1=F2 l2）,要判断一杠杆是否省力,关键在于动力臂和阻力臂的长短关系,你能说说省力杠杆、费 力杠杆的优缺点么,l1 l2 省力杠杆,l1 l2 费力杠杆,l1 = l2 不省力不费力杠杆,例3.如图所示，一个直杆可绕 O点转动，杆的末端悬挂一重 物，用一个始终跟直杆垂直的,力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（,A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆 C.先是省力的，后是费力的 D.先是费力的，后是省力的,初,中,末,F1,F2,l1,l2,l1,l2,

5、例4.如图所示，杠杆的左端悬 挂着一个重物，右端用弹簧测 力计拉着，使杠杆在水平方向,保持平衡，若将弹簧测力计缓慢地沿着图中虚线自位置1移到位置2，并保持杠杆始终在水平方向平衡，则弹簧测力计地读数将怎样变化,例重为G的金属块静止在水平地面 上时，对地面的压强为5.4105 Pa； 现将金属块用细绳挂在轻质杠杆的A 端， B端悬挂重力G的物体，如图8 所示，当杠杆在水平位置平衡时，金,属块对地面的压强为1.8105 Pa，已知B端所挂物体的质量为4kg，OA：OB3：5。要使金属块离开地面，则（g取10N/kg） A. 轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg B. 金属块对地面的压强只需减少3.

6、6105Pa C. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧 的力臂之比为5：1 D. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的 力臂之比为2：5,重力: G1 G1静止 T1 = G1,细绳拉力: T1,重力: G G静止 N= G N= pS,地面支持力: N,假设重物2没有与杠杆连接,地面支持力：（拉 ）= G1,地面支持力: N,细绳拉力: T2,杠杆平衡 T2 l2= T1 l1 （G N ）l2= G1 l 1,T1,T2 = T2,G静止 N + T2 = G T2 = G N,T2,T = T,假设重物2与杠杆连接,假设重物2与杠杆连接,因为OA：OB3：5，m2=10kg，设m1，要使

7、m2离开地面 ，m1至少应为6kgA错,杠杆平衡 T2 l2= T1 l1 （G N ）l2= G1 l 1 离开地面的条件 N =0 （G）l2= G1 l 1,G静止 N + T2 = G T2 = GN,G1静止 T1 = G1,杠杆平衡 T2 l2= T1 l1,T2 = T 2,T = T,G2= pS N=pS,pS -pS）l2= G1 l 1,问题是什么,A. 轻质杠杆B端所挂物体的质量至少为5kg C. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧 的力臂之比为5：1 D. 只需移动支点的位置，使支点左右两侧的力臂之比为2：5,B. 金属块对地面的压强只需减少3.6105Pa,B. ,

8、B. 金属块对地面的压强只需减少3.6105Pa,pS -pS）l2= G1 l 1,C. 错误 D.正确,G2 l2= G1 l1,l2 / l1 = G1 / G2=2/5,例. 小东想估测出某种油的密度油，他手边的测量工具只有刻度尺。小东 利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒，用细线系在O点,另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示,吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为的金属块B挂在硬棒左端C处,1)用刻度尺测出OE的长度Lo； (2)把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位

9、置平衡,下面是小东测出油的部分实验步骤，请你按照小东 的实验思路，将实验步骤补充完整,3） ； （4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算油的表达式为,小东要做什么 ：估测出某种油的密度油,小东设计的实验,小东 做了什么,1)用刻度尺测出OE的长度Lo,2)把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡,应用杠杆平 衡条件分析,3）,油=(L0-L1) /L0,4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算油的表达式为,用刻度尺测出OD的长度 L1,三)杠杆在生活中的应用,跟着老师画画图吧,杠杆与生活,杠杆与军事科技,杠杆与人体,第一种杠杆 第一种杠杆的工作原理类似

10、跷跷板，支点位于力与重量之间。颈后部肌肉使头后仰的动作是体内第一种杠杆的最好实例。颅底的杠杆位于环枕关节的支点上,第二种杠杆 第二种杠杆，重量位于力与支点之间。足跟从地面抬起的动作就是这种杠杆的实例。小腿肌是提起体重的力，足的大部分形成杠杆,第三种杠杆 第三种杠杆是体内最常见的杠杆。力作用于重量与支点之间的杠杆上。典型的实例是肱二头肌收缩提供力，屈肘关节作为支点，抬起前臂和手（重量,杠杠真神奇啊,五、小结,15图6是运动员利用器械进行举重训 练的示意图，其中横杆AB可绕固定点 O在竖直平面内转动，OAOB45 ，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着 物体M。运动员小强站在水平地面上时,对地面的压强为1.1104Pa，当他用力举起 横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对 横杆B端竖直向上的作用力F1为300N，此时 他对水平地面的压强为1.6104Pa。若在物 体M下面再加挂物体N，小强需用更大的力 举起横杆B端，当AB在水平位置再次平