浙教版九年级上册第4节 简单机械教学ppt课件
展开观察生活中常见的杠杆应用
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。即:F1L1 = F2L2 这个公式可以用来解决有关杠杆平衡的问题。
使用杠杆一定能够省力吗?请观看实验视频
通过实验,我们得到的杠杆平衡的条件:
观察图中所示的杠杆,比较它们的动力臂L1、阻力臂L2、动力F1、阻力F2 的大小,你能得出什么结论?
特点:等臂杠杆不省力,也不省距离
由 F1L1=F2L2∵L1 = L2∴F1 = F2这是等臂杠杆
由 F1L1=F2L2∵L1
特点:费力杠杆费力,省距离
动力臂小于阻力臂, 特点:费力省距离。
由 F1L1=F2L2∵L1 >L2∴F1< F2这是省力杠杆
动力臂大于阻力臂, 特点:省力费距离
说明:判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
二、生产和生活中的杠杆
你还能举出一些生活和生产中省力、费力和等臂杠杆的实例吗?如图所示,赛艇上的桨属于哪类杠杆?
赛艇上的桨属于费力杠杆,因为水对桨的阻力的阻力臂大于人手对船桨的动力的动力臂。
1、日常生活中的费力杠杆
你还能举出一些生活和生产中省力、费力和等臂杠杆的实例吗?
2、日常生活中的省力杠杆
3、日常生活中的的等臂杠杆
观察下图如何使杠杆最省力?
图中的杠杆处于水平位置并静止,B端绳子的拉力F沿哪个方向时用力最小?
沿F2方向用力时动力臂最大,所以F2最小
提示:比较F沿不同方向时力臂的大小。
F阻一般是不能改变的。
由杠杆平衡条件得:F动×L动=F阻×L阻
减小动力的方法: 1、减小阻力臂L阻 2、增大动力臂L动
通过对省力杠杆和费力杠杆的进一步分析,可以发现:使用省力杠杆虽然省力,但是动力移动的距离比阻力移动的距离大。而使用费力杠杆虽然费力,但是动力移动的距离比阻力移动的距离小。
【例题】 如图是铁道检修工用的道钉撬,有关尺寸见图。若在A点竖直向下作用200 牛的力,道钉撬对道钉会产生多大的力?如果还不能将道钉撬出,在保持手的作用力大小和作用点不变的情况下,采用什么方法可增大道钉撬对道钉的作用力?
解:据杠杆平衡条件 F1L1 = F2L2,可得: F2 =4000N在 L2、F1 都保持不变时,要增大 F2,只有增大L1。具体做法是:使 F1 的方向与撬棒垂直,这样 L1 取值最大。答:道钉撬对道钉能产生 4000 牛的力。将F1 的方向与撬棒垂直,可增大撬棒对道钉的作用力。
早在 3000 多年以前,勤劳智慧的中国人就已经开始使用杠杆。他们发明了用来捣谷的舂,用来在井上汲水的桔槔,以及用来精确测量质量的天平和杆秤等。在公元前 4~ 公元前 3世 纪 写 成 的《墨 经》中就对天平的平衡原理作了精辟的论述:“衡木:加重于其一旁,必捶一重相若也。”意思是:天平横梁的一臂加重物,另一臂也要加砝码,两者必须等重,才能平衡。
我国古代人们对杠杆的应用
指甲刀是生活中常用的小工具,它包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是( )
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
衣服夹是一种常用物品,如图所示,给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法中,正确的是( )A.当用手将其捏开时,它是费力杠杆B.当用其夹住物品时,它是费力杠杆C.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力杠杆D.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力杠杆
考点二:生产和生活中的杠杆
踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是( )
A.脚后跟是支点,是省力杠杆B.脚后跟是支点,是费力杠杆C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆
如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕点O缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是( )A.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小不变B.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变大D.吊臂是一个省力的杠杆
如图所示,某同学发现了一个金属块。他想知道它的重力和密度。他手中只有一只量程较小的弹簧秤,当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时,发现已超过弹簧秤的最大量程,于是他设计了如图所示的装置。OA∶AB=1∶3,用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力,当OB杠杆水平静止时,弹簧秤读数为1.8 N,当向容器中加水,金属块浸没于水中后,弹簧秤读数为1.2 N,则金属块受到的重力是__________N;密度是_____________kg/m3。
小科家有个木衣架,有一次放学回家他把书包挂在衣架A处,衣架倒了下来,他想探究衣架倒下来的原因,测量了以下数据:木衣架质量2千克;圆底盘直径30厘米;圆底盘的圆心到过A点的竖直线的距离25厘米,衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。(1)木衣架可以看作简单机械中的______________(填“滑轮”或“杠杆”)。 (2)通过计算分析,当A点处挂的书包质量超过__________千克时,木衣架会倒下。 (3)为了防止衣架倒下来,小科提出了适当增大圆底盘直径的改进意见。请你再说出一种其它方法________________________________________________________。
增大圆底盘质量或书包悬挂点靠近衣架中心
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