1、杠杆杠杆 滑轮滑轮 知识复习知识复习知识结构知识结构简单机械简单机械杠杠 杆杆滑滑 轮轮五要素五要素定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组平衡条件平衡条件应用应用省力省力费力费力等臂等臂 在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒.2、杠杆的五要素：、杠杆的五要素：支点：支点：动力：动力：动力臂：动力臂：阻力：阻力：阻力臂：阻力臂：杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用OO表示。表示。使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F F1 1表示。表示。(方向跟杆杠转动方向一致方向跟杆杠转动方向一致)从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L L1 1表示。表示。阻碍杠杆转动的力，用阻碍
2、杠杆转动的力，用F F2 2表示。表示。(方向跟杆杠转动方向相反方向跟杆杠转动方向相反)从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力作用线的距离，用L L2 2表示。表示。这些概念很重要这些概念很重要F1F2L1L2O力和力臂的画法力和力臂的画法2、画力臂的方法是、画力臂的方法是：注意动力和阻力可以在支点两侧，也可在支动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。点同侧。一找点，一找点，二画线，二画线，三做垂线段，三做垂线段，四标力臂四标力臂L L。起 子太湖水OF1F2L1L2OF1F2L1L2OF1F2L1L2OF1F2L1L2OF1F2L1L2L2L1BF2OF1A2：画出图中各力的力臂：画出图
3、中各力的力臂（1 1）找出支点的位）找出支点的位置置（2 2）沿动力、阻力的作用）沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出方向将力的作用线画出（3 3）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线段。作用线的垂线段。探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态物体的平衡状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持保持匀速直线运动匀速直线运动保持静止保持静止保持保持匀速转动匀速转动保持静止保持静止探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件猜想猜想:杠杆的平衡可能与哪些因素有关杠杆的平衡可能与哪些因素有关?杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件物体的平衡条件物体的平衡条件受受平衡力平衡力作用作用只与只与力的三要
4、素力的三要素有关有关CD探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 在实验前在实验前,是否也要调节杠杆在水平位是否也要调节杠杆在水平位置平衡置平衡?为什么？为什么？讨论：讨论：实验前，使杠杆在实验前，使杠杆在水平水平位置位置平衡，为了平衡，为了避免杠杆避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的自身的重力对杠杆平衡的影响影响。（便于测力臂）。（便于测力臂）探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件实验步骤：实验步骤：1.1.调节杠杆两端的调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆平衡螺母，使杠杆在在水平位置平衡。水平位置平衡。2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在测力计在竖直方向竖直方向拉
5、，使杠杆在水平位拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。置平衡，记下弹簧测力计示数。3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出得出三组三组数据。数据。实验次实验次数数F F1 1/N/NL L1 1/格格F F2 2/N/NL L2 2/格格1244223223杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：(杠杆原理杠杆原理)探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件F F1 1+L+L1 1F F2 2+L+L2 22+44+23+22+34+12+234122F F1 1L L1 1（N N格）格）F F2 2L L2 2（N N格）格）886644动力动力动力臂动力臂
6、=阻力阻力阻力臂阻力臂F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 杠杆的分类杠杆的分类杠杆平衡条件杠杆平衡条件：F F1 1l1 1F F2 2l2 2 F F1 1F F2 2=l2 2l1 1三类杠杆：三类杠杆：若若l1 1l2 2，则，则F F1 1 F F2 2若若l1 1=l2 2，则，则F F1 1 F F2 2若若l1 1l2 2，则，则F F1 1 F F2 2省力杠杆省力杠杆等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆小结：小结：判断杠杆的类型，实际就是比较判断杠杆的类型，实际就是比较动力动力臂和阻力臂臂和阻力臂的大小的大小生活生活物理物理社会社会生活中的剪刀生活中的剪刀思考：思
7、考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？什么情况下，人们会选用费力杠杆？使用费力杠杆有什么好处？使用费力杠杆有什么好处？当当阻力比较小阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离省距离，很方便。，很方便。杠杆的分类杠杆的分类省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆特点特点应用应用特点特点应用应用特点特点应用应用三三.杠杆的应用杠杆的应用:省力省力，费距离费距离:费力，省距离费力，省距离:不省力，也不省距离不省力，也不省距离F F1 1F F2 2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 2
8、L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A AB B省力省力，费距离费距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（举例生活中省力标杆（4 4种以上）？种以上）？省力杠杆省力杠杆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 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1S=h
9、/4S=h/4h hA AB BA AB BF F2 2F F1 1O O费力，省距离费力，省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点举例？举例？如钓鱼杆、筷子等如钓鱼杆、筷子等费力杠杆费力杠杆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这这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点举例？举例？杠杆的分类杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：请对下列器具应用的杠杆进行分类：等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆
10、省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆杠杆的分类杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：请对下列器具应用的杠杆进行分类：省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆 室内垃圾桶平时桶盖关闭防止垃圾散发出异室内垃圾桶平时桶盖关闭防止垃圾散发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启；如图为室味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启；如图为室内垃圾桶的机构示意图，使用时有两个杠杆内垃圾桶的机构示意图，使用时有两个杠杆ABC和和ABC在起作用，则在起作用，则 分别为什么杠杆？分别为什么杠杆？1.一根粗细均匀的硬棒一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来，已被悬挂起来，已知知AB
11、6AO，当，当A处悬挂处悬挂100牛的重物牛的重物G时，时，杠杆恰好平衡，杠杆自身重力杠杆恰好平衡，杠杆自身重力G是多少？是多少？BOAG/杠杆平衡条件的杠杆平衡条件的应用应用G=50N 2.如图，握住弹簧秤如图，握住弹簧秤缓慢缓慢地沿图中虚线自位置地沿图中虚线自位置1移动到位置移动到位置2，并保持杠杆始终水平平衡，则，并保持杠杆始终水平平衡，则弹簧秤的读数如何变化弹簧秤的读数如何变化?1OGBA2先变小在变大先变小在变大D D图图14141 1AF1BF2CF3DG 解析解析 力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点分别向四个力做垂线：分别向四个力做垂线：
12、F F1 1、F F2 2、F F3 3、G G四个力对应的力臂是四个力对应的力臂是OCOC、ONON、OAOA、OBOB，如图所示。比较四个垂线段的长度，如图所示。比较四个垂线段的长度，最后得出最后得出G G的力臂最小。的力臂最小。图142 杠杆杠杆“最小力最小力”的作法的作法 4.如图，用如图，用始终始终与杠杆与杠杆垂直垂直的力的力F将杠杆缓将杠杆缓慢地由位置慢地由位置1拉至位置拉至位置2，F的大小如何变化？的大小如何变化？12F F/F FOBBAAGGL L2 2变大变大FFGOBAFGOBAL1L2 变式变式:如图，用如图，用始终竖直向上始终竖直向上的力的力F将杠杆缓慢将杠杆缓慢地拉
13、至水平位置地拉至水平位置，F的大小如何变化？的大小如何变化？不变不变 5.如图所示是锅炉的保险阀门当阀门受到的如图所示是锅炉的保险阀门当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会自动打开。蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会自动打开。如果如果OB=0.2m，OA=0.5m，阀门的底面积，阀门的底面积S=1cm2，锅炉内气体的安全压强值锅炉内气体的安全压强值P=6105帕，则帕，则A处所处所挂的物体挂的物体G重为多少牛重为多少牛24N 例例2 2在在“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的实验中：的实验中：(1)(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应将右实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应
14、将右端的平衡螺母向端的平衡螺母向_(_(选填选填“左左”或或“右右”)调节，使调节，使杠杆在水平位置平衡。杠杆在水平位置平衡。(2)(2)如图如图14144 4所示，杠杆在水平位置平衡后，若将左所示，杠杆在水平位置平衡后，若将左侧的侧的3 3个钩码改挂在个钩码改挂在D D处，要使杠杆仍然保持平衡，则应该处，要使杠杆仍然保持平衡，则应该将右端钩码挂在将右端钩码挂在_处。处。左左M M图图14144 4(3)(3)如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若在左侧的如图所示，杠杆在水平位置平衡后，若在左侧的3 3个个钩码下添加钩码下添加1 1个钩码，要使杠杆仍然保持平衡，则应将右个钩码，要使杠杆仍然保持平衡
15、，则应将右侧钩码改挂在侧钩码改挂在_处。处。(4)(4)分析有关实验数据，可得出杠杆平衡条件是：分析有关实验数据，可得出杠杆平衡条件是：_。K K动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂滑轮和滑轮组滑轮和滑轮组命题角度：命题角度：(1)(1)能认识生活中的滑轮和滑轮组。能认识生活中的滑轮和滑轮组。(2)(2)通过生活实例考查滑轮的实质。通过生活实例考查滑轮的实质。(3)(3)根据实际要求设计、组装滑轮组。根据实际要求设计、组装滑轮组。(4)(4)根据滑轮及滑轮组的特点进行简单计算。根据滑轮及滑轮组的特点进行简单计算。F=G s=hF=G s=hGl1l2.0F=GF=GF=GF=GF=G/2
16、s=2hF=G/2 s=2hGl2l1O.定滑轮定滑轮:动滑轮动滑轮:实质是实质是等臂杠杆等臂杠杆,可可以以改变力方向改变力方向,但但不能省力不能省力。实质是实质是省力杠杆省力杠杆,可以可以省力省力，但要但要费距离费距离。滑轮滑轮 不能省力不能省力 可以改变力的方可以改变力的方向向 可以省力可以省力 不能改变力的方不能改变力的方向向定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮如何如何既省力既省力又能改变力又能改变力的方向的方向如何既能吃到香如何既能吃到香菇又能吃到肉肉？菇又能吃到肉肉？香菇炒肉香菇炒肉 由一个由一个定定滑轮和滑轮和一个一个动动滑轮绕成滑轮滑轮绕成滑轮组有几种绕法组有几种绕法?G小组讨论小组讨论1：
17、滑轮组滑轮组由一个由一个定定滑轮和一个滑轮和一个动动滑轮组成。滑轮组成。FFFGGG实验结果：实验结果：12FG13FG12FG拉力拉力F的大小的大小与与吊吊起起动滑轮动滑轮的绳子股数的绳子股数n有关。有关。n=2n=2n=3h h S S 距离关系：距离关系：S=S=nhnh 结论结论:滑轮组中拉力的大小和滑轮组中拉力的大小和承担物体重力的绳子承担物体重力的绳子段数段数（即（即与动滑轮相连的绳子段数与动滑轮相连的绳子段数）有关）有关在在不考虑不考虑绳子与滑轮组的摩擦力，动滑轮重力绳子与滑轮组的摩擦力，动滑轮重力的情况下的情况下在不考虑绳子与滑轮组摩擦力，而在不考虑绳子与滑轮组摩擦力，而考虑考
18、虑动滑轮重力的情况下动滑轮重力的情况下1=G+GnF拉物动1=nFG物拉S=nhS=nh解：解：F=50NG2绳子的绕法：绳子的绕法：当股数当股数n n为奇数时，绳子为奇数时，绳子的一端从动滑轮开始连；的一端从动滑轮开始连；当股数当股数n n为偶数时，为偶数时，绳子的一端从定滑轮开始连绳子的一端从定滑轮开始连奇动奇动 偶定偶定从里从里 向外向外2、如下图所示，用四个滑轮组分别匀速提升、如下图所示，用四个滑轮组分别匀速提升重力相同的物体，若不计滑轮重、绳重及重力相同的物体，若不计滑轮重、绳重及摩擦，其中用力最小的是（摩擦，其中用力最小的是（）AF1 BF2 CF3 DF4 B中考连接中考连接（0
19、9山东淄博）如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为 N，如果不计滑轮重和摩擦，物体A的重力为 N。5.416.2中考连接中考连接（0909山东临沂）山东临沂）.如图所示，用滑轮如图所示，用滑轮组将重为组将重为900N900N的物体匀速提的物体匀速提升升2m2m，不计摩擦和滑轮重，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力所施加的拉力F=_NF=_N，绳子移动的距离绳子移动的距离S=_ S=_ m3006总结：总结：很显然：吊起动滑轮的很显然：吊起动滑轮的绳绳子的股数越多，就越省力子的股数越多，就越省力S=nh不计动滑轮重时：不计动滑轮重时：不计绳重、摩擦不计绳重、摩擦考虑动滑轮重时：考虑动
20、滑轮重时：F=G1n F=（G+G动动）1n设吊起动滑轮的绳子的股数为设吊起动滑轮的绳子的股数为n，则关系式：，则关系式：V绳绳=nV物物F.2：滑轮组：滑轮组实验表明，使用滑轮组实验表明，使用滑轮组拉拉重物时，重物时，若动滑轮重和摩擦不计，若动滑轮重和摩擦不计，动动滑轮滑轮被几股绳子被几股绳子拉拉住住，所用的力就是物体与接触面，所用的力就是物体与接触面摩擦力摩擦力的几的几分之一。即分之一。即13FffNGT如图所示，拉力如图所示，拉力F的大小等于。的大小等于。1nFf如图所示，物体如图所示，物体A重重G80N，在，在F60N拉力拉力下下匀速匀速前进，此时物体前进，此时物体A受到的受到的摩擦力
21、等于摩擦力等于N。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）。（滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计）AF.fTNG1:竖直方向竖直方向上有一对上有一对平衡力平衡力N和和G2:水平方向水平方向上有一对上有一对平衡力平衡力T和和fG=N=80NT=f=120N12Ff因为因为所以所以f=2F=120N综合分析得：综合分析得：120N巩固练习：巩固练习：1 1：如下图：如下图(a)(a)所示，物体所示，物体B B重重100N100N，在力，在力F F作用下作用下匀速匀速上升时，上升时，F F应等于应等于N N。（不计摩擦）。（不计摩擦）图(a)F2:如上图如上图(b)所示，物体所示，物体A重为重为100N，挂重
22、物的钩子挂重物的钩子承受承受的拉力是的拉力是N。人人匀速匀速拉绳子的力拉绳子的力是是N（动滑轮自重不计）（动滑轮自重不计）图(b)100100503:如图所示的四个如图所示的四个滑轮组滑轮组中，图可省中，图可省一半力一半力，图，图最最费力费力，图和图，图和图用力大小一样用力大小一样。(a)(b)(c)(d)(b)(c )(a)(d)例例1小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，小明站在地面上准备用一个滑轮组提升重物，请在图中画出绕线的方法。请在图中画出绕线的方法。解析：解析：n 应为整数应为整数 n=4应用两应用两“动动”两两“定定”滑轮组，绳子固定端滑轮组，绳子固定端在定滑轮下最多能提起：在
23、定滑轮下最多能提起：例例一根绳子最多能承受一根绳子最多能承受300 N的拉力，要的拉力，要提起提起1 000 N的重物，应用什么样的滑轮组？的重物，应用什么样的滑轮组？(动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少少)用这个滑轮组最多能提起多重的物体？用这个滑轮组最多能提起多重的物体？1000N3 3300NGn.F物1FGn 物物4 30012NN0=0GnF 物F 第二十八讲 针对训练针对训练新课标新课标1 1如图如图K28K285 5所示，用滑轮组提升物体，请画出最省力的所示，用滑轮组提升物体，请画出最省力的绳子绕法。绳子绕法。第二十八讲 针对训练新课标新课
24、标2 2如图如图K28K286 6所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A A，请画出最省力的绕绳方法。请画出最省力的绕绳方法。3质量是质量是6 kg的物体的物体A放在水平桌面上，利用下图放在水平桌面上，利用下图装置使物体以装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动，弹簧的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为测力计始终保持水平，其示数为2 N，不计绳子的，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取取10 N/kg）（1）作用在绳端的拉力）作用在绳端的拉力F为为N（2）水平桌面对物体）水平桌面对物体A的摩擦力是的摩擦力是N
25、（3）在）在10 s内拉力作用点移动内拉力作用点移动mAF266滑轮滑轮定滑轮：定滑轮：（1）使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力；）使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力；不省距离也不费距离不省距离也不费距离（2）实质：是一个等臂杠杆）实质：是一个等臂杠杆动滑轮：动滑轮：（1）使用特点：能省一半力，但不改变力的方向；）使用特点：能省一半力，但不改变力的方向；要多移动一倍距离要多移动一倍距离（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆滑轮组滑轮组（1 1）使用优点：既可省力，又可改变力的方向；但不）使用优点：既可省力，又可改变力的方向；但不能既省力又省距离能既省力又省距离（2 2）公式：）公式：总总n（物物动滑轮动滑轮）n（不计滑轮摩擦）（不计滑轮摩擦）snh 轮轴轮轴 轮轴实质可看做是一个轮轴实质可看做是一个可可以连续转动的杠杆以连续转动的杠杆Rr=F2F1F1R=F2rF1F2rR 动力作用在动力作用在轮轮上，轮轴上，轮轴是一个是一个省力杠杆省力杠杆，但，但费距离费距离斜面斜面Lh=GF理想斜面理想斜面:
