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第二课时生活中的杠杆【新课导思【新课导思】如图所示如图所示, ,在一次野外活动中在一次野外活动中, ,某同学先后用甲、乙两某同学先后用甲、乙两种方式扛着同样的包裹前进。两种方式中哪种更轻便、种方式扛着同样的包裹前进。两种方式中哪种更轻便、更合理更合理? ? 【目标导学【目标导学】1.1.能根据杠杆的使用特点和作用效果等进行分类。能根据杠杆的使用特点和作用效果等进行分类。2.2.能够根据力和力臂的关系判断出使用杠杆最省力的能够根据力和力臂的关系判断出使用杠杆最省力的情况。情况。 【自主预习【自主预习】1.1.杠杆的分类杠杆的分类: :(1)(1)省力杠杆省力杠杆:L:L1 1_L_L2 2,F,F1 1_F_F2 2,_,_力力_距离。距离。(2)(2)费力杠杆费力杠杆:L:L1 1_L_L2 2,F,F1 1_F_F2 2,_,_力力_距离。距离。(3)(3)等臂杠杆等臂杠杆:L:L1 1_L_L2 2,F,F1 1_F_F2 2,_,_力力_距离。距离。 省省费费 费费省省= = =不省不省也不费也不费2.2.天平属于天平属于_杠杆杠杆, ,撬动大石头的撬棒属于撬动大石头的撬棒属于_杠杠杆杆, ,赛艇的船桨属于赛艇的船桨属于_杠杆。杠杆。( (均选均选填填“省力省力”“”“费费力力”或或“等臂等臂”) ) 等臂等臂省力省力费力费力知识点一知识点一 杠杆的分类杠杆的分类1.1.根据杠杆的五要素画出下列图中的力和力臂。根据杠杆的五要素画出下列图中的力和力臂。参考答案参考答案: :2.2.结合杠杆的平衡条件结合杠杆的平衡条件, ,分析甲、乙、丙中的力和力臂分析甲、乙、丙中的力和力臂的关系的关系, ,完成下表填空完成下表填空图形图形甲甲乙乙丙丙力臂力臂l1 1l2 2l1 1_l2 2l1 1_l2 2力力F F1 1F F2 2F F1 1F F2 2F F1 1_F_F2 2特点特点_类型类型_参考答案参考答案: :图形图形甲甲乙乙丙丙力臂力臂l1 1_l2 2l1 1_l2 2l1 1_l2 2力力F F1 1_F_F2 2F F1 1_F_F2 2F F1 1_F_F2 2特点特点_类型类型_ = = = =省力费距省力费距离离费力省距费力省距离离既不省力也不省距既不省力也不省距离离省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆【知识拓展【知识拓展】1.1.人的头颅人的头颅等臂杠杆等臂杠杆: :点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用, ,杠杆的支点在脊杠杆的支点在脊柱顶端柱顶端, ,支点前后各有肌肉支点前后各有肌肉, ,头颅的重力是阻力。支点头颅的重力是阻力。支点前后的肌肉所用的力是动力。支点前后的肌肉配合起前后的肌肉所用的力是动力。支点前后的肌肉配合起来来, ,有的收缩有的拉长形成低头或仰头动作。有的收缩有的拉长形成低头或仰头动作。2.2.人的手臂人的手臂费力杠杆费力杠杆: :人的手臂绕肘关节转动人的手臂绕肘关节转动, ,可以看成是由肌肉和手臂骨骼可以看成是由肌肉和手臂骨骼组成的杠杆在转动。肘关节是支点组成的杠杆在转动。肘关节是支点, ,肱二头肌所用的力肱二头肌所用的力是动力是动力, ,手拿的重物的重力是阻力手拿的重物的重力是阻力, ,显然我们的前臂是显然我们的前臂是一种费力杠杆一种费力杠杆, ,举起一个重物举起一个重物, ,肌肉要花费约肌肉要花费约6 6倍以上的倍以上的力气。虽然费力力气。虽然费力, ,但是可以省距离但是可以省距离( (少移动距离少移动距离),),提高提高工作效率。工作效率。3.3.走路时的脚走路时的脚省力杠杆省力杠杆: :我们走路抬起脚时我们走路抬起脚时, ,脚就是一个杠杆。脚掌根是支点脚就是一个杠杆。脚掌根是支点, ,人体的重力就是阻力人体的重力就是阻力, ,腿肚肌肉产生的拉力就是动力。腿肚肌肉产生的拉力就是动力。4.4.其他杠杆其他杠杆: :如小腿绕膝盖的转动可看成小腿肌肉和胫骨组成的杠如小腿绕膝盖的转动可看成小腿肌肉和胫骨组成的杠杆杆; ;弯腰时弯腰时, ,腰部肌肉和脊骨之间形成杠杆腰部肌肉和脊骨之间形成杠杆; ;奔跑时奔跑时, ,向向前跨步前跨步, ,右腿的髂腰肌收缩、臀大肌松弛右腿的髂腰肌收缩、臀大肌松弛, ,使右大腿抬使右大腿抬起起; ;股四头肌松弛股四头肌松弛, ,股二头肌收缩股二头肌收缩, ,使右膝弯曲。仰卧起使右膝弯曲。仰卧起坐时坐时, ,上身受到腹肌和上身重力的作用。这些杠杆模型上身受到腹肌和上身重力的作用。这些杠杆模型怎样怎样? ?是哪种类型的杠杆是哪种类型的杠杆? ?【示范题【示范题1 1】(2017(2017北京中考北京中考) )如图所示的工具中如图所示的工具中, ,在在使用时属于费力杠杆的是使用时属于费力杠杆的是( () )【精讲精析【精讲精析】本题考查杠杆的分类。羊角锤在使用过本题考查杠杆的分类。羊角锤在使用过程中程中, ,动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂, ,是省力杠杆是省力杠杆, ,故故A A错误。核桃错误。核桃夹子在使用过程中夹子在使用过程中, ,动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂, ,属于省力杠杆属于省力杠杆, ,故故B B错误。撬棒在使用过程中错误。撬棒在使用过程中, ,动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂, ,属于属于省力杠杆省力杠杆, ,故故C C错误。食品夹子在使用过程中错误。食品夹子在使用过程中, ,动力臂小动力臂小于阻力臂于阻力臂, ,属于费力杠杆属于费力杠杆, ,故故D D正确。故选正确。故选D D。答案答案: :D D【微点拨【微点拨】1.1.判断杠杆的种类时判断杠杆的种类时, ,杠杆必须处于平衡状态杠杆必须处于平衡状态, ,比较动比较动力和阻力或者动力臂和阻力臂的大小力和阻力或者动力臂和阻力臂的大小, ,而不是比较力与而不是比较力与力臂的乘积大小。力臂的乘积大小。2.2.既省力又省距离的杠杆不存在。既省力又省距离的杠杆不存在。知识点二知识点二 杠杆最小力的判断杠杆最小力的判断找杠杆找杠杆“最小力最小力”: :由由F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2知知,F,F2 2l2 2一定一定,F,F1 1、l1 1成反成反比。比。【示范题【示范题2 2】(2017(2017广东中考广东中考) )如图所示如图所示, ,利用羊角锤利用羊角锤撬起钉子撬起钉子, ,请你在羊角锤请你在羊角锤A A点处画出所能施加最小动力点处画出所能施加最小动力F F1 1, ,并画出阻力并画出阻力F F2 2的阻力臂的阻力臂L L2 2。【精讲精析【精讲精析】本题考查力臂的画法与杠杆平衡条件。本题考查力臂的画法与杠杆平衡条件。动力臂越长越省力动力臂越长越省力, ,最长的力臂即支点与作用点的连线最长的力臂即支点与作用点的连线, ,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可。然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可。过过O O点作垂直于点作垂直于F F2 2的垂线即为阻力的垂线即为阻力F F2 2的力臂的力臂L L2 2。答案答案: :如图所示如图所示【微点拨【微点拨】找最长力臂的三种情况找最长力臂的三种情况(1)(1)在动力的作用点明确的情况下在动力的作用点明确的情况下, ,就是以支点到力的就是以支点到力的作用点的连线作为力臂作用点的连线作为力臂, ,这个力臂最长这个力臂最长, ,过力的作用点过力的作用点作力臂的垂线作力臂的垂线, ,正确确定力的方向从而作最小的力。正确确定力的方向从而作最小的力。(2)(2)在动力作用点未明确规定时在动力作用点未明确规定时, ,首先应找出距支点最首先应找出距支点最远的点作为动力作用点远的点作为动力作用点, ,然后再按然后再按(1)(1)的步骤完成。的步骤完成。(3)(3)在支点不明确的情况下在支点不明确的情况下, ,首先要通过比较找出合适首先要通过比较找出合适的支点的支点, ,进而找到动力作用点进而找到动力作用点, ,再按再按(1)(1)的步骤完成。的步骤完成。
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