《杠杆的分类及应用》课件

第2课时杠杆的分类及应用第十二章简单机械第1节

杠杆R·八年级物理下册预习检测1.等臂杠杆的动力臂______阻力臂，不省力也不不省距离，但可以改变___________。2.省力杠杆的动力臂______阻力臂，____省力，但____距离。3.费力杠杆的动力臂______阻力臂，______省力，但____距离。大于能费小于不能省等于力的方向交流导入这些杠杆在正常使用时，哪个省力？哪个费力？费力省力省力分析这些杠杆的五要素，你发现了什么？你能否根据杠杆的平衡条件，比较简便地判断出一个杠杆是省力还是费力？探究新知知识点1生活中的杠杆根据杠杆的平衡条件，可以知道杠杆的应用有三种情况。杠杆的分类省力杠杆：动力臂>阻力臂费力杠杆：动力臂<阻力臂等臂杠杆：动力臂=阻力臂等臂杠杆力臂的大小关系：l1=l2力的大小关系：F1=F2动力和阻力的作用点移动距离的关系：动力作用点移动的距离等于阻力作用点移动的距离特点：既不省力也不省距离应用：天平、定滑轮等省力杠杆力臂的大小关系：l1>l2力的大小关系：F1<F2动力和阻力的作用点移动距离的关系：动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离特点：省力费距离应用：撬棒、开瓶器、钢丝钳、羊角锤等费力杠杆力臂的大小关系：l1<l2力的大小关系：F1>F2动力和阻力的作用点移动距离的关系：动力作用点移动的距离小于阻力作用点移动的距离特点：费力省距离应用：镊子、筷子、钓鱼竿、划船等（1）根据力臂的大小关系判断；（2）从使用目的和效果进行判断：阻力很大时，通常使用省力杠杆；有时阻力不大，使用杠杆是为了省距离，就要使用费力杠杆。既省力又省距离的杠杆是不存在的。归纳小结省力杠杆费力杠杆等臂杠杆力臂大小关系力的大小关系特点省力但费距离费力但省距离既不省力也不省距离l1>l2F1<F2l1<l2F1>F2l1=l2F1=F2我国古代的杠杆在古代，我国人民就善于在生产生活中利用各种各样的杠杆。点击画面播放碓桔槔我国古代还有许多杠杆的应用。有兴趣的同学可以进一步研究。练习某学校劳动教育课堂上，四位同学用杠杆原理使用劳动工具的场景如图所示，其中属于使用费力杠杆的是（）A.锄地时举起锄头B.羊角锤拔钉子C.园艺剪修剪树枝D.钢丝钳剪铁丝A例1如图，轻质杠杆处于平衡状态，将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（）A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡，右端下沉C.杠杆不能平衡，左端下沉D.无法判断知识点2杠杆的综合应用判断杠杆的状态C1.原来杠杆在水平位置处于平衡状态，有FAL左=FBL右，因为L左>L右，所以FA_______FB。2.当向支点移动相同的距离Δl时，两边的力臂都减小Δl，左边力与力臂的乘积变为FA(l左–Δl)=FAl左–FAΔl，右边力与力臂的乘积变为FB(l右–Δl)=FBl右–FBΔl。因为FAl左=FBl右，FAΔl______FBΔl，所以FA(l左–Δl)______FB(l右–Δl)，则杠杆的______端下沉。<<>左思路解析⭐杠杆平衡的判断方法杠杆F1端下沉F2端下沉平衡不平衡静止F1l1=F2l2F1l1≠

F2l2F1l1>F2l2F1l1<F2l2例2如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA

位置匀速转到OB

位置的过程中，力F的大小将（）先变大，后变小先变小，后变大一直是变大的一直是变小的判断动力大小的变化A变大第一阶段：OA→OCF1L1=F2L2即F·OA

=G·L2不变不变变大变小第二阶段：OC→OBF1L1=F2L2即F·OB

=G·L2不变不变变小思路解析解答此类题的关键是明确动力臂和阻力臂的变化。可以选取杠杆转动过程中的几个特殊位置，分别作出转动前、后的动力臂和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件进行比较和判断。以杆的自重为阻力的杠杆模型较为常见，在杆转动过程中，重力不变，但其力臂通常是变化的。解题通法1.

如果用钳子剪铜线时觉得有些费劲，你可以怎样操作，并简述其中的物理原理。练习与应用如果用钳子剪铜线时，觉得有些费劲，可以让铜线尽量靠近转轴处，或手握在离转轴更远处，因为剪断铜线的阻力不变，要想省力，可以减小阻力臂或增大动力臂。F1F2l1l22.如图为指甲剪的示意图，其中有省力杠杆，也有费力杠杆。哪个部分是省力杠杆，哪个部分是费力杠杆？如图所示，指甲剪上有三个杠杆，分别是ABC、OBD

和OED，其中ABC

是省力杠杆，OBD

和OED

是费力杠杆。3.如图所示，用细线将质量可忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C

处，质量为0.5kg的物体B（B不溶于水）用细线悬挂在杠杆的D

处。当物体B浸没于水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡。此时C、D

到O点的距离分别为20cm、30cm。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物体A的重力。（2）细线对物体B的拉力。解：（1）物体A的重力GA=mAg=

0.3kg×10N/kg=3N（2）由杠杆平衡条件F1l1=F2l2

可得，细线对杠杆上D

点的拉力则细线对物体B的拉力F拉

=FD=2N解：物体B的重力GB=mBg=0.5kg×10N/kg=5N，对物体B进行受力分析得，物体B受到的浮力F浮

=GB-F拉

=5N－2N=3N，由阿基米德原理可知，物体B排开水的体积因为物体B浸没在水中，所以物体B的体积VB=V排

=3×10-4m3。（3）物体B的体积。课堂小结F1l1=F2l21.杠杆的分类2.杠杆的应用知识点1杠杆平衡条件的基本应用1.【核心素养·科学思维】如图所示,轻质杠杆OB的重力忽略不计,OB=3OA,物体M的重力为150N。在B端施加40N竖直向上的拉力时,杠杆A点处对物体M向上的提力为

N;若要使物体M对水平地面的压力为零,则需要在B端施加的拉力F=

N。

120基础通关508765432112111092.如图所示的是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m,秤砣的质量为0.1kg,秤杆的质量忽略不计,则被测物体的质量为

kg。若秤砣有缺损,则杆秤所测物体的质量会

(选填“偏大”或“偏小”)。若在物体和秤砣上分别增加质量相同的物体,则杆秤会

(选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”)。

0.4偏大右端下降876543211211109知识点2杠杆的分类3.【易错题】关于使用杠杆时的用力情况,下列说法中正确的是(

)A.用动力臂长的杠杆省力B.用动力臂大于阻力臂的杠杆费力C.用阻力臂长的杠杆费力D.用阻力臂大于动力臂的杠杆费力D8765432112111094.【教材第80页第3题改编】如图所示的是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下列说法正确的是(

)A.三个杠杆都是省力杠杆B.三个杠杆都是费力杠杆C.ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆D.ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆C8765432112111095.【易错题】如图所示的工具中,属于费力杠杆的是(

)D8765432112111096.【教材第80页第1题改编】如图所示的是三种类型的剪刀,请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择

(选填“甲”“乙”或“丙”)剪刀,这样选择的理由是

;剪布料需要用

(选填“省力”或“省距离”)的剪刀。

甲省力省距离876543211211109知识点3动态杠杆7.如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动。在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F,使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将 (

)A.先变大,后变小B.先变小,后变大C.一直是变大的D.一直是变小的A8765432112111098.【教材第80页第4题改编】工人使用独轮车搬运石头,相关信息如图所示,车和石头所受的总重力G=1200N,推车时,双手向上的力F=

N。如果将这些石头偏向车前部装载,推车时,双手向上的力

(选填“变大”“变小”或“不变”)。

300小8765432112111099.【核心素养·物理观念】如图所示,用撬棒撬起大石头时,向上、向下用力都可以,哪一种方式更省力?并说明原因:

向上用力最省力,因为以B为支点时,AB是这条杠杆最长的动力臂,所以其所用的力也最小。87654321121110910.如图所示的是活塞式抽水机的活塞压杆装置示意图,为使活塞提起,在压杆的右端先后作用不同方向的力F1、F2、F3、F4,其中所需的最小力是(

)A.F1

B.F2

C.F3

D.F4B87654321121110911.【核心素养·科学思维】如图所示,均匀木棒AB长为1.2m,水平放置在O、O'两个支点上,已知AO、O'B的长均为0.3m,若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少要用力30N,则木棒的重力是

N;如果在B端用力向下压木棒,则应至少用

N的力将A端压起来。

909087654321121110912.【江苏苏州】如图所示,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂l2。F1l287654321121110913.如图所示,质地均匀杠杆上标有等间隔的刻度,左端挂一重为3N的物体,在杠杆上分别作用F1、F2、F3和F4(除F3外,各力均为竖直方向),能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力为(

)A.F1=4N

B.F2=6NC.F3=5N D.F4=3N能力突破A14131817161514.【易错题】如图所示,杠杆上有两个质量不等的球,m1>m2,杠杆在水平位置平衡,杠杆自重不计。若两球以相同的速度向支点运动,则杠杆(

)A.仍能平衡B.不能平衡,左侧下沉C.不能平衡,右侧下沉D.条件不够,无法判断C14131817161515.【江苏苏州】在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。Fl14131817161516.【易错题】【贵州黔东南】如图所示,用杠杆将物体A提起,请画出使杠杆平衡的最小力F的示意图和物体A所受重力的示意图。FG14131817161517.【立德树人·热爱劳动】【四川成都】植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲所示,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A

处施加的最小动力F的示意图;②F

的力臂l。Fl14131817161518.【跨学科实践·日常生活】【北京】俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。如图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景,他的身体与地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的重力为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。(1)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小。解：根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,G×OA=F×OB,750N×1m=F×1.5m,F=500N。141318171615(2)如图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情