資源簡(jiǎn)介

(共24張PPT)
第十一章 簡(jiǎn)單機(jī)械
杠桿的應(yīng)用
第1節(jié)
第2課時(shí)
02
會(huì)利用杠桿平衡原理進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
01
知道杠桿的分類和應(yīng)用。
杠桿的應(yīng)用
一
①特點(diǎn)：動(dòng)力臂大于阻力臂，省力費(fèi)距離。
o
F1
F2
使用省力杠桿時(shí)，動(dòng)力移動(dòng)的距離A0A大于阻力移動(dòng)的距離BB0，即費(fèi)距離。
因?yàn)閘1＞l2，所以F1 ＜F2，即省力。
根據(jù)杠桿的平衡條件：F1 l1=F2 l2
1. 省力杠桿
②生活中的一些省力杠桿：
o
F1
F2
使用費(fèi)力杠桿時(shí)，動(dòng)力移動(dòng)的距離h1小于阻力移動(dòng)的距離h2，即省距離。
F1
F2
h2
h1
因?yàn)閘1＜l2，所以F1 ＞F2，即費(fèi)力。
根據(jù)杠桿的平衡條件：F1 l1=F2 l2
①特點(diǎn)：動(dòng)力臂小于阻力臂，費(fèi)力省距離。
o
2. 費(fèi)力杠桿
②生活中的一些費(fèi)力杠桿
掃把
鑷子
船槳
①特點(diǎn)：動(dòng)力臂等于阻力臂，動(dòng)力等于阻力，不費(fèi)距離不省距離。
o
F1
F2
使用等臂杠桿時(shí)，動(dòng)力移動(dòng)的距離等于阻力移動(dòng)的距離，即不省距離也不費(fèi)距離。
因?yàn)閘1=l2，所以F1=F2 ，
即動(dòng)力等于阻力。
根據(jù)杠桿的平衡條件：F1 l1=F2 l2
3. 等臂杠桿
②生活中的等臂杠桿
定滑輪
托盤(pán)天平
蹺蹺板
杠桿分類 力臂關(guān)系 省費(fèi)力、距離情況 應(yīng)用舉例
省力杠桿
費(fèi)力杠桿
等臂杠桿
省力費(fèi)距離
省距離費(fèi)力
不省力也不省距離
撬棍、扳手、鋼絲鉗
天平、蹺蹺板
鑷子、魚(yú)竿、筷子
l1＞l2
l1＜l2
l1=l2
4. 總結(jié)：杠杠的分類
筷子發(fā)源于中國(guó)，是華夏飲食文化的標(biāo)志之一，如圖所示，使用筷子時(shí)雖然費(fèi)力但省距離，下列工具在使用中也能省距離的是（ ）
A B C D
C
解析　用托盤(pán)天平稱量質(zhì)量的過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，屬于等臂杠桿，不能省距離；用核桃?jiàn)A夾核桃的過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，費(fèi)距離；用食品夾夾雞蛋的過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，省距離；用撬棒撬物體的過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，費(fèi)距離。故選C。
植樹(shù)活動(dòng)中，兩位同學(xué)用1.2m長(zhǎng)的輕竹竿抬水圖(a)。水和桶總重為120N，水桶掛在視為水平的輕竹竿的A處，距后面同學(xué)0.5m。求：后面同學(xué)抬水所用的力的大小。(竹竿的重力忽略不計(jì)，兩位同學(xué)各自對(duì)竹的力的作用點(diǎn)之間的距離近似認(rèn)為是1.2m)
解：由題意，水和桶的重力之和G=120 N，動(dòng)力臂l1=BC=1.2 m，阻力臂l2=AB=1.2 m-0.5 m=0.7 m。
根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，F(xiàn)l1=Gl2
因此，F(xiàn)===70 N。
1.下列工具在正常使用時(shí)，屬于費(fèi)力杠桿的是（　　）
A
A．筷子
B．園藝剪
C．活塞式抽水機(jī)的手柄
D．水龍頭的扭柄
解析　筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故A符合題意；
園藝剪在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；
活塞式抽水機(jī)的手柄在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；
水龍頭的扭柄在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故D不符合題意。
2.勞動(dòng)教育越來(lái)越重要，許多同學(xué)在勞動(dòng)中獲得了愉悅的體驗(yàn)也掌握了許多勞動(dòng)技能。小芳周末回到鄉(xiāng)下姥姥家接過(guò)姥姥肩膀上的擔(dān)子學(xué)習(xí)挑擔(dān)技巧。假如一個(gè)筐子重一個(gè)筐子輕(一頭重一頭輕)，在不考慮手臂幫扶的情況下挑起擔(dān)子讓扁擔(dān)處于水平平衡。請(qǐng)根據(jù)勞動(dòng)體驗(yàn)結(jié)合杠桿平衡知識(shí)，判斷下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.肩膀應(yīng)該靠近“輕的一頭”
B.肩膀應(yīng)該靠近“重的一頭”
C.肩膀應(yīng)該居于扁擔(dān)正中間
D.挑著擔(dān)子走路，扁擔(dān)一般會(huì)上下“閃動(dòng)”，“閃動(dòng)”時(shí)一定是一個(gè)筐
　子向上運(yùn)動(dòng)同時(shí)另一個(gè)筐子向下運(yùn)動(dòng)
B
解析　為了使扁擔(dān)處于水平平衡狀態(tài)，根據(jù)杠桿平衡的條件F1l1=F2l2可知，重的一頭動(dòng)力大，動(dòng)力臂應(yīng)減小，肩膀應(yīng)該靠近“重的一頭”，故A、C錯(cuò)誤，B正確；
由于挑著擔(dān)子走路時(shí)，扁擔(dān)仍需保持平衡，則兩側(cè)力臂應(yīng)同時(shí)增大或減小，故“閃動(dòng)”時(shí)兩個(gè)筐會(huì)同時(shí)向下或向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
3.桿秤是一種中國(guó)傳統(tǒng)的稱量工具，凝聚著中國(guó)人民的智慧。如圖所示，O為桿秤提紐，OA=8 cm，秤砣質(zhì)量m=0.2 kg，不掛重物和秤砣時(shí)，手提提紐，桿秤可水平平衡。用它稱魚(yú)，當(dāng)秤砣置于B點(diǎn)時(shí)，桿秤再次水平平衡，此時(shí)測(cè)得OB=32 cm，則魚(yú)的質(zhì)量為(g取10 N/kg)(　　)
A.1.0 kg B.0.8 kg
C.0.6 kg D.0.4 kg
B
解析　桿秤可視為杠桿，O是支點(diǎn)，當(dāng)桿秤在水平位置平衡時(shí)，
根據(jù)杠桿的平衡條件可得G魚(yú)×OA=G秤砣×OB
則魚(yú)受到的重力為：
G魚(yú)====8 N
魚(yú)的質(zhì)量為：
m魚(yú)===0.8 kg
4.(2024·鹽城鹽都區(qū)月考)如圖所示，支點(diǎn)為O，手持彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉輕質(zhì)杠桿，使其處于平衡狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是10 N，OA=30 cm，AB=20 cm，則該杠桿屬于　　　(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿，物體重　　N，在彈簧測(cè)力計(jì)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)60度角的過(guò)程中其示數(shù)變化情況為　　　　　(選填“先增大后減小”“不變”或“一直增大”)。
費(fèi)力
6
一直增大
解析　O為支點(diǎn)，動(dòng)力臂OA小于阻力臂OB，所以此杠桿為費(fèi)力杠桿；
由題知，OB=OA+AB=30 cm+20 cm=50 cm，
因杠桿處于水平平衡，所以F×OA=G×OB，
則G===6 N。
在彈簧測(cè)力計(jì)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)60度角的過(guò)程中，力臂一直變小，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一直增大。
5.圖中的輕質(zhì)杠桿OA長(zhǎng)50 cm，可繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，A端用細(xì)線豎直向上拉著，離O點(diǎn)30 cm的B點(diǎn)掛一重為20 N的重物。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，求：
(1)細(xì)線上拉力的大小；
解：由題知，G=20 N，OA=50 cm，OB=30 cm，根據(jù)杠桿平衡F1l1=F2l2
可得F×OA=G×OB
即F×50 cm=20 N×30 cm
解得細(xì)線上拉力F=12 N
(2)保持細(xì)線的位置不變，當(dāng)細(xì)線的拉力變?yōu)?0 N時(shí)，移動(dòng)重物至距離O點(diǎn)多少cm處才能使杠桿重新平衡。
解：保持細(xì)線的位置不變，則拉力的方向不變，動(dòng)力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可得F′×OA=G×OB′
即20 N×50 cm=20 N×OB′，解得OB′=50 cm
即移動(dòng)重物至距離O點(diǎn)50 cm處，杠桿重新平衡。

展開(kāi)更多......

收起↑