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第第3课时：杠杆的应用课时：杠杆的应用第3课时：杠杆的应用1支支 点点(o)：杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点动动 力力(F F1 1)：促使杠杆转动的力促使杠杆转动的力阻阻 力力(F F2 2)：阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力动力臂动力臂(L L1 1)：从支点到从支点到动力动力作用线作用线的的垂直垂直距离距离阻力臂阻力臂(L L2 2)：从支点到从支点到阻力作用线阻力作用线的的垂直垂直距离距离(力的作用线力的作用线力的作用线力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线)杠杆：杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动在力的作用下能够绕固定点转动 的硬棒的硬棒 复习回顾：支点(o)：杠杆绕着转动的点动力(F1)：促使杠杆转2杠杆平衡的条件？杠杆平衡的条件？或或F1L1F2L2F1L1F2L2动力为动力为F1，阻力为阻力为F杠杆平衡的条件？或F1L1F2L2F1L1F2L2动31.如图如图4,杠杆处于平衡状态杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么的力臂是什么?2.如图如图5,某一同学由图得出某一同学由图得出F1OA=F2 OB,这个结论对这个结论对吗吗?为什么为什么?1.如图4,杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么?2.如图5,某4oF F1 1F F2 2L1L2在用撬棒撬石头时，通在用撬棒撬石头时，通常人们所用的动力比石常人们所用的动力比石头给撬棒的阻力要小，头给撬棒的阻力要小，这是为什么呢？（作出这是为什么呢？（作出五要素）五要素）oF1F2L1L2在用撬棒撬石头时，通常人们所用的动力比石头5省力杠杆（省力杠杆（动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂）F2F1L1L2OO省力杠杆（动力臂大于阻力臂）F2F1L1L2O6F1 l1=F2 l2支 点(o)：杠杆绕着转动的点等臂杠杆不省力，也不省距离方法：先画出力臂，再进行判断动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离赛艇上的桨属于哪类杠杆？把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是.B、300牛17、图10为锅炉保险阀门，受蒸汽推压的阀门的底面积为S=10厘米2，OA:AB=1:3，若锅炉能承受的最大压强是6105帕，则在B处应挂多重的重物？17、图10为锅炉保险阀门，受蒸汽推压的阀门的底面积为S=10厘米2，OA:AB=1:3，若锅炉能承受的最大压强是6105帕，则在B处应挂多重的重物？B、300牛F1 l1=F2 l2利用杠杆是否一定能省力？F外=PS=110510 10-4=100N15、如图所示，在距杠杆左端厘米的外挂有牛的重物。在杆的A端作用竖直向上的力F，当杆静止时，答：在B处应挂125牛的重物。动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是.oF F1 1F F2 2L1L2F1l1=F2l2oF1F2L1L27h2h1省力杠杆：省力杠杆：OOh1 h2省力、费距离省力、费距离有何特点？有何特点？h2h1省力杠杆：Oh1h2省力、费距离有何特点？8利用杠杆是否一定能省力？利用杠杆是否一定能省力？这时杠杆是费力杠杆这时杠杆是费力杠杆设动力为F1，阻力为F我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？利用杠杆是否一定能省力？这时杠杆是费力杠杆设动力为F1，阻力9费力杠杆（费力杠杆（动力臂小于动力臂小于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OO费力杠杆（动力臂小于阻力臂）F2F1L1L2O10F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是费力杠杆这是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F2F1动力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2费力杠杆11费力杠杆费力杠杆：h2h1OO费力、省距离费力、省距离h1 h2有何特点？有何特点？费力杠杆：h2h1O费力、省距离h1h2有何特点？12想一想想一想13等臂杠杆：等臂杠杆：动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂F2F1L1L2OO什么时候使用等臂杠杆呢？什么时候使用等臂杠杆呢？L2 L12 F1等臂杠杆：动力臂等于阻力臂F2F1L1L2O什么时候使用等臂14省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。利用杠杆是否一定能省力？答：在B处应挂125牛的重物。若他在1分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.利用杠杆是否一定能省力？方法：先画出力臂，再进行判断如果可以改变作用点，还有什么方法？右图6为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体,则肱二头肌收缩时所承受的力为（）17、图10为锅炉保险阀门，受蒸汽推压的阀门的底面积为S=10厘米2，OA:AB=1:3，若锅炉能承受的最大压强是6105帕，则在B处应挂多重的重物？B、套上的管子较粗，使用比较方便哪些费力杠杆？什么时候F最小，为多少？什么时候使用等臂杠杆呢？要使杠杆平衡，需要在距点厘米的处，至少加牛的力，且力的方向为。各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（）图中的杠杆处于水平位置并静止，O为AB的中点，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（）什么时候F最小，为多少？F1 l1=F2 l24m，现如图所示在A端挂一个重200N的物体G1，若要使杠杆平衡，则要在B端挂一多重的物体G2？F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1=L L2 2FF1 1=F F2 2这是等臂杠杆这是等臂杠杆等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。F2F1动力臂L1阻力臂L2O15如图杠杆分别是哪种杠杆？如图杠杆分别是哪种杠杆？讨论讨论如图杠杆分别是哪种杠杆？讨论16 图中的杠杆处于水平位置并静止，图中的杠杆处于水平位置并静止，O O为为ABAB的中点，的中点，B B端绳端绳子的拉力子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（）A.F=GA.F=G；B.FB.FG G；C.FC.FG G；D.D.无法比较。无法比较。提示提示A AO OB BF FG GA AB BC CD D想一想图中的杠杆处于水平位置并静止，O为AB的中点，B端绳子17图中的杠杆处于水平位置并静止，图中的杠杆处于水平位置并静止，O O为为ABAB的中点，的中点，B B端绳子的端绳子的拉力拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（）A.F=GA.F=G；B.FB.F G G；C.F C.F G G；D.D.无法比较。无法比较。L L2 2L L1 1A AB BC CD DA AO OB BG G方法：先画出力臂，再进行判断方法：先画出力臂，再进行判断什么时候什么时候F F最小，为多少？最小，为多少？F1F2F4F3图中的杠杆处于水平位置并静止，O为AB的中点，B端绳子的拉力18杠杆类型杠杆类型杠杆特点杠杆特点杠杆优点杠杆优点杠杆缺点杠杆缺点应用应用省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆L1L2F1F2(动力动力阻力阻力)省力省力费距离费距离省距离省距离费力费力既不省力也不省距离既不省力也不省距离L1F2(动力动力阻力阻力)L1=L2F1=F2(动力动力=阻力阻力)杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆费力杠杆等臂杠杆19哪些杠杆是省力哪些杠杆是省力,哪些是费力杠杆哪些是费力杠杆?举例生活中的例子举例生活中的例子,并说明原并说明原因因哪些杠杆是省力,哪些是费力杠杆?举例生活中的例子,并说明原因20赛艇上的桨属于赛艇上的桨属于哪类杠杆？哪类杠杆？赛艇上的桨属于哪类杠杆？21它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？22它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？23它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？24独轮车黄包车它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？独轮车黄包车它们是什么杠杆？25 使用时哪些是省力杠杆？哪些费力杠杆？使用时哪些是省力杠杆？26 哪种剪纸方法省力？哪种剪纸方法省距离？什么时候采用哪种剪纸方法？哪种剪纸方法省力？27例题：如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸例题：如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸见图。如在见图。如在A点竖直向下作用点竖直向下作用200牛的力，道钉牛的力，道钉撬对道钉会产生多大的力？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？钉撬对道钉的作用力？如果可以改变作用点，还有什么方法？如果可以改变作用点，还有什么方法？例题：如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸见图。如在A点竖直28如图杠杆分别是哪种杠杆？动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离A、500牛最省力的方向是()由 F1L1=F2L2省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。牛牛F1 l1=F2 l2下列哪个杠杆是省距离的（）已知：牛，厘米，（）厘米厘米。如图4,杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么?动力动力臂=阻力阻力臂把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是.4米，则他的功率至少为瓦。把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是.方法：先画出力臂，再进行判断把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是.费力杠杆（动力臂小于 阻力臂）若撬棒C点受到石块的压力是1500牛，且AB=1.B、套上的管子较粗，使用比较方便杆杠有着悠久的历史杆杠有着悠久的历史如图杠杆分别是哪种杠杆？杆杠有着悠久的历史29练习一：练习一：A AB BC CD DAB CD下列个杠杆是省力的（下列个杠杆是省力的（）练习一：ABCDABCD下列个杠杆是省力的（）30A A练习二：练习二：B BC CD DABC下列哪个杠杆是省距离的（下列哪个杠杆是省距离的（）DA练习二：BCDABC下列哪个杠杆是省距离的（）31二、杠杆的种类二、杠杆的种类省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。一、杠杆平衡条件：一、杠杆平衡条件：F F1 1 l l1 1=F=F2 2 l l2 2动力动力 动力臂动力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂小结二、杠杆的种类一、杠杆平衡条件：32 2 2。各式各样的剪刀都是一对对杠。各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（最合适（）1。一根杠杆动力臂与阻力臂之。一根杠杆动力臂与阻力臂之比是比是3:2,要使杠杆平衡要使杠杆平衡,则动力与阻力则动力与阻力之比是之比是_.2：3B2。各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，33GGGG3。在下图的四个杠杆均处于平衡状态在下图的四个杠杆均处于平衡状态,各杠杆各杠杆上悬挂的物体重上悬挂的物体重G均相等均相等,所需的力分别为所需的力分别为F1、F2、F3、F4，其中最小的是其中最小的是()4。剪铁皮的剪子、剪铁皮的剪子、钓鱼杆、钓鱼杆、天平、天平、电工电工钳钳,其中省力的杠杆是其中省力的杠杆是_省距离的杠杆省距离的杠杆_,等臂的杠杆是等臂的杠杆是_.1、4 F132GGGG4。剪铁皮的剪子、钓鱼杆、天平、电工钳34 5 5。一根杠杆。一根杠杆AB长长1m，支点距支点距B端端0.4m，现现如图所示在如图所示在A端挂一个重端挂一个重200N的物体的物体G1，若要若要使杠杆平衡，则要在使杠杆平衡，则要在B端挂一多重的物体端挂一多重的物体G2？300N5。一根杠杆AB长1m，支点距B端0.4m，现如图所示35 6。用用扳扳手手拧拧生生锈锈的的螺螺母母时时，工工人人师师傅傅常常在在扳扳手手柄柄上上再再套套一一节节管管子子，如如图图。这这样样就就可可以以比比较较容容易易地拧下螺母，这是因为（地拧下螺母，这是因为（）A、套上的管子较重，可以省些力套上的管子较重，可以省些力 B、套上的管子较粗，使用比较方便套上的管子较粗，使用比较方便 C、套套上管子后可以用较大的力上管子后可以用较大的力 D、套上管子后增大了力臂套上管子后增大了力臂D6。用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅常在扳手柄上再套一节管367。如如图图，人人体体前前臂臂可可以以视视作作杠杠杆杆，当当曲曲肘肘将将手手中中重重物物举举起起时时，阻阻力力臂臂大大小小将将 （填填“增大增大”或或“减小减小”）减小减小7。如图，人体前臂可以视作杠杆，当曲肘将手中重物举起时，阻力37 8、如如图图所所示示，用用一一根根自自重重可可以以忽忽略略不不计计的的撬撬棒棒撬撬动动石石块块。若若撬撬棒棒C点点受受到到石石块块的的压压力力是是1500牛牛，且且AB=1.5米米，BC=0.3米米、CD=0.2米米，则要撬动该石块所用的力应不小于（则要撬动该石块所用的力应不小于（）A、500牛牛 B、300牛牛 C、200牛牛 D、150牛牛D8、如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石38 9。如图所示，质量可以忽略不计的直杆。如图所示，质量可以忽略不计的直杆OA长长 为为L，它能绕光滑的固定轴它能绕光滑的固定轴O转动，在杆上距转动，在杆上距O点点L/3的的B处挂一个重为处挂一个重为150牛的物体，并牛的物体，并在杆的在杆的A端作用竖直向上的力端作用竖直向上的力F，当杆静止时，当杆静止时，F=牛。若在力牛。若在力F作用下，使物体慢慢提作用下，使物体慢慢提高了高了0.1米，则力米，则力F所做的功为所做的功为 50N15J9。如图所示，质量可以忽略不计的直杆OA长50N15J3910.要使右图杠杆保持平衡要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是最省力的方向是()ABCDoA10.要使右图杠杆保持平衡,ABCDoA4011.判断：动力和阻力可以人为规定。（判断：动力和阻力可以人为规定。（）12.把重为把重为4N和和12N的物体分别挂在杠杆的两端的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时杠杆平衡时,两端的长度之比是两端的长度之比是.3:111.判断：动力和阻力可以人为规定。（）4113.右图右图6为人的上肢图解，此时手托着质量为人的上肢图解，此时手托着质量为为1千克的物体千克的物体,则肱二头肌收缩时所承受的则肱二头肌收缩时所承受的力为（力为（）A.小于小于9.8牛顿牛顿B.大于大于9.8牛顿牛顿C.等于等于9.8牛顿牛顿D.等于等于1千克千克B图613.右图6为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体,4214如图如图7所示所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在视为一个杠杆。他的重心在A点点,重力为重力为500牛牛,那么那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少他将身体撑起，双手对地面的压力至少。若他在若他在1分钟内做了分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为距离均为0.4米，则他的功率至少为瓦。米，则他的功率至少为瓦。图图7300牛牛6014如图7所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆4315、如如图图所所示示，在在距距杠杠杆杆左左端端厘厘米米的的外外挂挂有有牛牛的的重重物物。要要使使杠杠杆杆平平衡衡，需需要要在在距距点点厘厘米米的的处处，至至少少加加牛牛的的力力，且力的方向为且力的方向为。已已知知：牛牛，厘厘米米，（）厘米厘米。）厘米厘米。求：求：F1 牛牛由150竖直向上竖直向上15、如图所示，在距杠杆左端厘米的外挂有牛的重44 16、如如图图所所示示，水水平平放放置置的的长长米米的的杠杠杆杆左左端端受受竖竖直直向向下下的的力力1牛牛，右右端端受受竖竖直直向向下下的的力力牛牛，为为了了使使杠杠杆杆平平衡衡，支支点点与与杠杠杆杆左端的距离应为（左端的距离应为（）。）。米米 B米米 米米 米米C16、如图所示，水平放置的长米的杠杆左端受竖451717、图图1010为为锅锅炉炉保保险险阀阀门门，受受蒸蒸汽汽推推压压的的阀阀门门的的底底面面积积为为S=10S=10厘厘米米2 2，OA:AB=1:3OA:AB=1:3，若若锅锅炉炉能能承承受受的的最最大大压压强强是是6 610105 5帕帕，则则在在B B处处应应挂多重的重物？挂多重的重物？F内内=PS=10 1010-4-4 6 610105 5=600N=600N 由由OAF1=OF2得得答：答：在在B B处应挂处应挂125125牛的重物。牛的重物。F外外=PS=110510 10-4=100NF=F内内 F外外=500N17、图10为锅炉保险阀门，受蒸汽推压的阀门的底面积为S=146同学们再见同学们再见47
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