初中人教版（2024）二力平衡优秀ppt课件

这是一份初中人教版（2024）二力平衡优秀ppt课件，共53页。PPT课件主要包含了课堂导入，甲跷跷板，乙用羊角锤拔钉子，丙开瓶器，新知探究，知识点1杠杆，理想模型，是最简单的机械之一，钢丝钳，道钉撬等内容，欢迎下载使用。
“来自东方的神秘力量”
　　思考：人为什么可以轻松地吊起小汽车？
观察图中的跷跷板、羊角锤和开瓶器等机械，你认为这些机械有什么共同的特点呢?
特点：一根硬棒；在力的作用下能绕一个固定点转动。
1.定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆（lever）。
“硬”的含义是指不考虑发生形变的理想情况
支点O：杠杆绕着转动的固定点
动力F1：使杠杆转动的力
阻力F2：阻碍杠杆转动的力
动力臂l1：支点到动力作用线的垂直距离
阻力臂l2：支点到阻力作用线的垂直距离
1.作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。
2.力臂不一定在杠杆上，当力的作用线不垂直于杠杆时，力臂与杠杆不重合。
4.当力的作用线恰好通过支点时力臂为零，这个力不能使杠杆转动。
3.支点一定在杠杆上，动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。
例1、如图所示，用瓶起子开启瓶盖时可以抽象为一个杠杆，如果不计自重，在图中，能正确表示瓶起子工作示意图的是（　　）
2.确定动力和阻力及其作用线。
3.画出动力臂和阻力臂，并标注。
例2、如图是一台简易吊车的示意图，请画出力F 1 的力臂l1 、阻力F2及其力臂l2。
解析： 确定支点为O，动力为F1，阻力为重物G对吊车的拉力F2，根据力臂的定义即可做出相应的力臂。
练习1.试画出羊角锤拔钉子时的支点、动力、阻力和相应的力臂。
知识点2 杠杆的平衡条件
当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。
杠杆在满足什么条件时才会平衡？
探究杠杆的平衡条件，就是要找到影响杠杆平衡的各种因素并确定它们之间的关系。
容易想到：杠杆支点两侧所受的动力、阻力，以及动力臂、阻力臂都会影响杠杆的平衡，所以应该找出这四个量之间的关系。
问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
猜想：1.动力×动力臂=阻力×阻力臂；2.动力/动力臂=阻力/阻力臂……
设计： 先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。 然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。 综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。
调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，达到平衡状态。
“左低右调、右低左调”
1.如图所示，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。这时杠杆两侧受到的作用力的大小等于各自钩码所受的重力的大小。
2.把右侧钩码对杠杆施的力记为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力记为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数值填入下表。
3.保持阻力F2和阻力臂l2不变，改变动力F1，相应调节动力臂l1的大小，再做几次实验，把数值填入下表。 4.保持动力F1和动力臂l1不变，改变阻力F2，相应调节阻力臂l2的大小，再做几次实验，把数值填入下表。
要使杠杆平衡，需要满足以下条件： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂
1.50.05 0.5 0.151.50.10 1.0 0.151.00.15 1.0 0.15
在上面的实验中，我们研究了动力和阻力位于支点两侧的情况。仔细观察下图所示的杠杆，它与上面实验中研究的杠杆有什么不同?
动力和阻力位于支点同侧，仍有F1l1＝F2l2
1. 日常生活中，很多工具或设施可以抽象成杠杆模型。关于杠杆，下列说法中正确的是(　　)A. 杠杆一定是一根直棒B. 杠杆的力臂一定在杠杆上C. 从支点到阻力作用线的距离叫作阻力臂D. 作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反
2. 如图所示，用螺丝刀在A处用力撬图钉，但没有撬动，下列说法正确的是(　　)A. C点为螺丝刀的支点B. 螺丝刀受到的阻力方向为竖直向上C. 螺丝刀处于平衡状态D. 线段CA为力F的力臂
3. 如图，画出手作用在独轮车上的力F1的力臂l1及独轮车所受重力的示意图。
【点方法】画力臂的方法：(1)找支点；(2)画力的作用线；(3)画力臂；(4)标力臂。
4. 小荣做“探究杠杆的平衡条件”的实验，如图所示。
(1)实验前若杠杆分别是在如图甲和乙所示位置静止，其中杠杆处于平衡状态的是________(填“甲”“乙”或“甲和乙”)。为了________________和避免杠杆自重对实验的影响，需要调节杠杆在水平位置平衡，图甲中杠杆的平衡螺母应向________(填“右”或“左”) 调节。
(2)如图丙所示，在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施加的力为阻力 F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如下表：
分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是_____________。
(3)如图丙所示，杠杆处于平衡状态，下列措施中杠杆会再次处于平衡状态的是________。A. 两边加上相同质量的钩码B. 两边钩码都向中间移动相同的距离C. 两边钩码的质量都变为原来的2倍
(4)实验时，还可以把一边的钩码去掉，改用弹簧测力计让杠杆平衡(设弹簧测力计的拉力为动力)。如图丁所示，动力从a位置转到b位置的过程中，弹簧测力计的示数会________(填“变大”“变小”或“不变”), 原因是________________________________________________________________________________________________。
动力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可得，动力变大
5. 小荣在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助她找出错误之处、分析错因并写出正确的解答过程。错题记录站立地面踮脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式。如图为踮脚跟时左脚的一些相关数据，当脚跟抬离地面时，请你计算小腿肌肉拉力F1的大小。
错题改正错误之处：________________。错因分析：_________________________________________________。
把阻力作用点到动力作用线的距离当作动力臂l1
正确解答：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
6. 如图所示，大人和小孩分别坐在跷跷板的两侧，当两人双脚离地后最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是(　　)
7. 如图，粗细均匀木棒AB长为1 m，水平放置在O、O′两个支点上，已知AO、O′B长度均为0. 25 m。若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力40 N，则木棒的重力为(　　)A. 160 N B. 120 NC. 80 N D. 40 N
8. [2025重庆期中] 随着“双减”政策的逐步落实，同学们有了更多的时间参与体育锻炼。如图是小德放学期间玩耍单杠的情景。单杠由左右两个支架和横梁组成，小德在爸爸的保护下，双手交替向右移动，则右侧支架对横梁的支持力F与小德移动距离s之间的关系是(　　)
9. 如图是超市用的手推车，当前轮遇到障碍物时，应该是________(填“压”或“抬”)车把，支点是点________；当后轮遇到障碍物时，应该是________(填“压”或“抬”)车把，支点是点________。
【点拨】当车的前轮遇到障碍物时，人应向下压车把，车体是绕着点C转动的，故点C就是支点。当后轮遇到障碍物时，人应向上抬车把，车体是绕着点B转动的，故点B就是支点。
10. 如图所示，将2黑、4白两种球分别装入挂盘中，悬挂于杠杆两边，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则左右两边杠杆所受拉力的大小之比为________；1个黑球和1个白球的质量之比为________。
11. 图甲是脚踏式翻盖垃圾桶，图乙是该垃圾桶上两根杠杆GHI和ABC组合的示意图。当脚竖直向下踩G处时，连接I处的竖直直杆将桶盖顶起，请你画出脚踏时杠杆GHI上的动力F1、动力臂l1和阻力F2。
12. [2025北京节选] 如图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴－单轮”(一根轴上有2个车轮)，后面为“单轴－双轮”(一根轴上有4个车轮)，如图乙所示。装货后该货车总质量为16 t。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；
水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。g取10 N/kg。求货车在B点所受的总支持力。
13. 乒乓球、保龄球等表面都是光滑的，为什么高尔夫球的表面上布满小坑呢？经有关科学家研究发现：两个等大的球，一个表面布满小坑，另一个光滑，在空中高速飞行时，表面布满小坑的球受到的空气阻力较小。现将质量与体积均相等的两个小球A(表面布满小坑)和B(表面光滑)分别利用细绳悬挂在等臂杠杆的两端，使杠杆水平平衡，如图所示。
当从两球正下方同时以相同速度(足够大)的风对准它们竖直向上吹时，则以下说法中正确的是(　　)A. 杠杆左端下降B. 杠杆右端下降C. 杠杆仍然在水平方向处于平衡状态D. 无法判断杠杆的转动情况
【点拨】由题意知，风向上吹对小球的作用力相当于小球向下运动时受到的阻力，所以小球受到的阻力向上，对小球进行受力分析，小球受三个力作用，竖直向下的重力、向上的拉力和阻力，表面布满小坑的球受到的阻力小，但是两球重力一样大，所以表面布满小坑的球受到的拉力大，所以对杠杆的拉力大。而杠杆原来处于平衡状态，所以有风对准小球竖直向上吹时杠杆左端下降，故选A。
14. [2025重庆一模] 如图所示，AOB为轻质杠杆，O为支点，OA＝OB＝2 m。地面上一质量为2 kg，棱长为10 cm的实心正方体物块M用一不可伸长的细杆连到OB的中点C。将一小桶P的中心放在距A点1. 6 m的位置，此时杆对C点的作用力为8 N，g取10 N/kg，
下列说法正确的是(　　)A. 若使小桶P向右移动，M对地面的压强将变小