初中物理-简单机械.ppt

初中物理-简单机械.ppt

《初中物理-简单机械.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理-简单机械.ppt（56页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

初中物理初中物理简单机械简单机械杠杆杠杆这三个用具有什这三个用具有什么共同特点么共同特点一一.杠杆杠杆:

1.1.定义定义:

在力的作用下能绕固定点转在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。

动的硬棒。

OOOF1F1F1F2F2F2Ol1l2支点支点动动力力阻阻力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂2.2.五要素五要素:

动力动力:

使杠杆转动的力。

用使杠杆转动的力。

用F11表示。

表示。

阻力阻力:

阻碍杠杆转动的力。

用阻碍杠杆转动的力。

用F22表示。

表示。

支点支点:

固定的点。

用固定的点。

用O表示。

表示。

力臂力臂:

从支点到力的作用线的距离。

从支点到力的作用线的距离。

动力臂：

从支点到动力的作用动力臂：

从支点到动力的作用线的距离。

用线的距离。

用l11表示。

表示。

动力臂：

从支点到阻力的作用动力臂：

从支点到阻力的作用线的距离。

用线的距离。

用l22表示。

表示。

L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的画出图中各力的力臂力臂（11）找出支点的位置）找出支点的位置（22）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（33）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线3.3.力臂的画法力臂的画法:

画画力的作用线；力的作用线；作垂线；作垂线；找找支点；支点；标垂直符号；标垂直符号；画大括号；画大括号；标符号。

标符号。

标力的符号标力的符号；F1F2l1O例题例题1：

画出各力的力臂：

画出各力的力臂l2F1F2l1l2F1F2l1Ol2O二二.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:

挂在哪？

挂在哪？

挂几个？

挂几个？

实验次数F1l1F1l1F2l2F2l2123挂在哪？

挂在哪？

挂几个？

挂几个？

例题例题2：

如图所示，球重：

如图所示，球重4N，AO20cm，直杆长直杆长1m，欲使直杆在水平欲使直杆在水平位置平衡位置平衡,则则FN。

AOBFG二二.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:

动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂F11l11=F22l22例题例题3：

如图所示，球重：

如图所示，球重16N，AO50cm，直杆长直杆长2.5m，欲使直杆在水平欲使直杆在水平位置平衡位置平衡,则作用在则作用在B点的力点的力F（）A.可能大于可能大于4NB.可能等于可能等于4NC.可能小于可能小于4ND.无法判断无法判断AOBG例题例题4：

如图所示，球重：

如图所示，球重4N，木块重木块重2N,直杆长直杆长1.5m，欲使直杆在水平位置欲使直杆在水平位置平衡平衡,则支点则支点O应距离应距离A点点m。

若若将支点从此位置向右移动将支点从此位置向右移动0.5m，仍保仍保持直杆在水平位置平衡持直杆在水平位置平衡,则在则在B点应加点应加挂挂N的重物。

的重物。

ABG例题例题5：

如图所示，球重：

如图所示，球重4N，木块重木块重2N,直杆长直杆长1.2m，欲使直杆在水平位置欲使直杆在水平位置平衡平衡,则支点则支点O应距离应距离A点点m。

若将两物体同时向中间位置移动若将两物体同时向中间位置移动0.1m，则杠杆则杠杆保持在水平位置平衡。

若保持在水平位置平衡。

若要其继续保持在水平位置平衡，则应要其继续保持在水平位置平衡，则应当当或或或或。

BAG例题例题6：

如图所示，用一作用在：

如图所示，用一作用在A点且点且与杠杆垂直的力与杠杆垂直的力F将杠杆由现在所在的将杠杆由现在所在的位置沿逆时针匀速转动至水平位置的位置沿逆时针匀速转动至水平位置的过程中，关于力过程中，关于力F大小的说法中正确的大小的说法中正确的是是（）A.逐渐增大逐渐增大B.大小不变大小不变C.逐渐减小逐渐减小D.先减小后增大先减小后增大AOG三三.杠杆的应用杠杆的应用省力杠杆：

省力杠杆：

动力臂大于阻力臂，动力臂大于阻力臂，省力，费距离。

省力，费距离。

费力杠杆：

费力杠杆：

动力臂小于阻力臂，动力臂小于阻力臂，费力，省距离。

费力，省距离。

等臂杠杆：

等臂杠杆：

动力臂等于阻力臂，动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，可以动力等于阻力，可以改变用力的方向。

改变用力的方向。

例题例题6：

下列各种杠杆中属于省力杠杆：

下列各种杠杆中属于省力杠杆的是的是（）A.A.用木棒撬石头用木棒撬石头用木棒撬石头用木棒撬石头B.B.跷跷板跷跷板跷跷板跷跷板C.C.汽车制动器的脚踏板汽车制动器的脚踏板汽车制动器的脚踏板汽车制动器的脚踏板D.D.裁纸刀裁纸刀裁纸刀裁纸刀例题例题7：

画出作用在某点使杠杆在如：

画出作用在某点使杠杆在如图所示位置平衡的对应力臂的力的图所示位置平衡的对应力臂的力的示意图。

示意图。

OGl例题例题8：

画出作用在：

画出作用在A点使杠杆在所示点使杠杆在所示位置平衡的最小的力的示意图和对应位置平衡的最小的力的示意图和对应的力臂。

的力臂。

AOG例题例题9：

如图所示，左端挂一铜球，右：

如图所示，左端挂一铜球，右端挂一铁球，两球体积相等，此时杠端挂一铁球，两球体积相等，此时杠杆在水平位置平衡，当将两球同时浸杆在水平位置平衡，当将两球同时浸没在水中时，杠杆的没在水中时，杠杆的端将下沉。

端将下沉。

A铜铜铁铁B小小秤秤大大用用第二节第二节滑轮滑轮一：

定滑轮一：

定滑轮定义：

定义：

轴被固定。

轴被固定。

定滑轮为什么不省力？

定滑轮为什么不省力？

Ol1l2F2F2F1Ol1l2F2F2F1Ol1l2F2F2F1实质：

实质：

等臂杠杆。

等臂杠杆。

特点：

特点：

不省力也不费力，可以改变用不省力也不费力，可以改变用力的方向。

力的方向。

例例1：

画出如下定滑轮的力臂。

：

画出如下定滑轮的力臂。

Fl1l2例例例例22：

用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物：

用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物：

用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物：

用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物匀速提起，分别沿图示的三个方向用力，若匀速提起，分别沿图示的三个方向用力，若匀速提起，分别沿图示的三个方向用力，若匀速提起，分别沿图示的三个方向用力，若FF1120N20N，则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是（）A.A.物体重一定为物体重一定为物体重一定为物体重一定为2020NNB.B.FF22可能大于可能大于可能大于可能大于2020NNC.C.FF33可能大于可能大于可能大于可能大于2020NND.D.FF33可能小于可能小于可能小于可能小于2020NNF2F1F3G二：

动滑轮二：

动滑轮定义：

定义：

滑轮随重物一起动。

滑轮随重物一起动。

动滑轮为什么省一半的力？

动滑轮为什么省一半的力？

Ol1l2F1F2OOl1l2F1F2l1F1F2l2动滑轮为什么费一倍的距离？

动滑轮为什么费一倍的距离？

实质：

实质：

动力臂是阻力臂二倍的杠杆。

动力臂是阻力臂二倍的杠杆。

特点：

特点：

可以省一半力，但不能改变可以省一半力，但不能改变用力方向。

用力方向。

拉力作用点移动距离是重物拉力作用点移动距离是重物移动距离的二倍。

移动距离的二倍。

例例例例33：

用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若：

用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若：

用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若：

用如图所示的动滑轮匀速提升重物；若不计动滑轮所受重力，不计动滑轮所受重力，不计动滑轮所受重力，不计动滑轮所受重力，GG100N100N，则拉力则拉力则拉力则拉力FFNN；若动滑轮重若动滑轮重若动滑轮重若动滑轮重2020NN，则拉力则拉力则拉力则拉力FFNN。

若绳端向上通过若绳端向上通过若绳端向上通过若绳端向上通过的距离为的距离为的距离为的距离为SS4m4m，则重物被则重物被则重物被则重物被提升的高度提升的高度提升的高度提升的高度hhmm。

F=?

G=100N例例例例44：

不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的：

不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的：

不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的：

不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的摩擦摩擦摩擦摩擦,若拉力若拉力若拉力若拉力FF=50N,=50N,则木块与地面之间的摩擦则木块与地面之间的摩擦则木块与地面之间的摩擦则木块与地面之间的摩擦力力力力ffNN。

当木块向前运动的速度为当木块向前运动的速度为当木块向前运动的速度为当木块向前运动的速度为vv=5cm/s=5cm/s，则绳端被向前拉动的速度为则绳端被向前拉动的速度为则绳端被向前拉动的速度为则绳端被向前拉动的速度为VVcm/scm/s。

F=50NG=400N三：

滑轮组三：

滑轮组定义：

定义：

用一根绳子，将定滑轮和动滑用一根绳子，将定滑轮和动滑轮按一定方式结合起来组成的轮按一定方式结合起来组成的装置。

装置。

相一想，如何来绕？

相一想，如何来绕？

FFFFGGGG绳子的段数：

承担动滑轮和绳子的段数：

承担动滑轮和物重的绳子的段数。

物重的绳子的段数。

小结：

小结：

动奇定偶。

动奇定偶。

绳子的段数为偶数，改变用绳子的段数为偶数，改变用力方向；否则，不改变用力方力方向；否则，不改变用力方向。

（定滑轮和动滑轮的个数向。

（定滑轮和动滑轮的个数相同时）相同时）例例5：

用如图所示：

用如图所示滑轮组提升重物，滑轮组提升重物，要求：

甲图中拉要求：

甲图中拉力方向向下，乙图力方向向下，乙图中拉力方向向上。

中拉力方向向上。

FGFG甲甲乙乙相一想，相一想，F与与G的关系如何的关系如何？

为什么？

为什么?

FFFFGGGGS=nh小结：

小结：

若不计摩擦：

若不计摩擦：

F例例6：

用如图所示滑轮组提：

用如图所示滑轮组提升重物，升重物，G800N，动滑轮动滑轮重为重为20N，绳子能够承受的绳子能够承受的最大拉力为最大拉力为400N。

要求：

设要求：

设计各种可能的提升重物的绕计各种可能的提升重物的绕线方法。

并说明你这样设计线方法。

并说明你这样设计的理由。

（不计一切摩擦）的理由。

（不计一切摩擦）G简单机械小结简单机械小结一一.知识要点知识要点

（一）杠杆

（一）杠杆1.1.知道杠杆的支点、动力知道杠杆的支点、动力.动力臂、阻力、动力臂、阻力、阻力臂阻力臂.2.2.会画力臂会画力臂：

从支点向力的作用线画：

从支点向力的作用线画垂线。

垂线。

3.3.杠杆平衡条件：

杠杆平衡条件：

F1L1=F2L2或或F1/F2=L2/L14.4.会识别各种杠杆会识别各种杠杆省力杠杆：

动力臂（省力杠杆：

动力臂（L1）阻力臂（阻力臂（L2）的杠的杠杆。

如：

羊角锤起钉子，瓶盖起子起瓶盖，切杆。

如：

羊角锤起钉子，瓶盖起子起瓶盖，切纸刀切纸等，省力杠杆费距离纸刀切纸等，省力杠杆费距离。

费力杠杆：

动力臂（费力杠杆：

动力臂（L1）阻力臂（阻力臂（L2）的杠的杠杆。

如：

镊子夹起砝码，钓鱼杆钓鱼、缝纫杆。

如：

镊子夹起砝码，钓鱼杆钓鱼、缝纫机脚踏板等，费力杠杆省距离。

机脚踏板等，费力杠杆省距离。

等臂杠杆：

等臂杠杆：

L1=L2如：

天平、定滑轮等。

如：

天平、定滑轮等。

（二）滑轮

（二）滑轮1定定滑滑轮轮，不不省省力力，但但可可以以改改变变力力的的作作用用方向，因为它是等臂杠杆。

方向，因为它是等臂杠杆。

即：

即：

F1=F2，L1=L22.动动滑滑轮轮，可可以以省省一一半半力力，但但不不可可以以改改变变力力的的作作用用方方向向，因因为为它它的的动动力力臂臂（L1）是是阻阻力力臂臂（L2）的的2倍倍。

动动力力移移动动的的距距离离是是阻阻力力移移动动的距离的的距离的2倍。

倍。

即：

即：

F1=F2/2，L1=2L2，S1=2h3滑轮组，若动滑轮上有滑轮组，若动滑轮上有n段绳子，段绳子，则则F=（G物物+G动动）/n，S=nh.要求：

（要求：

（1）会根据省力要求画出滑轮组的）会根据省力要求画出滑轮组的绕绳，注意：

奇动偶定。

绕绳，注意：

奇动偶定。

（2）根据要求设计滑轮组）根据要求设计滑轮组A.求求n:

（a）n=S/h（b）n=G总总/F（注注意意取取整加整加1）B由由n判定动滑轮的个数判定动滑轮的个数如：

如：

n=2，3用用1个动滑轮个动滑轮n=4，5用用2个动滑轮个动滑轮n=6，7用用3个动滑轮个动滑轮4.如如图图2所所示示的的杠杠杆杆O为为支支点点，在在B处处挂挂一一重重物物，在在A端端作作用用一一个个力力（图图中中没