1、第四课时：杠杆平衡的应用,采荷中学教育集团 严国忠2011年9月16日,杠杆平衡的应用应该在知识上和能力上有哪些准备？,知识上的准备： 1）杠杆的定义 2）杠杆的九要素 3）杠杆的分类（省力、费力、等臂） 4）杠杆的平衡现象 5）杠杆平衡条件 6）数学知识,能力上的准备： 1）能在具体情景中找到杠杆。 2）能作出杠杆的示意图。 3）能运用杠杆平衡条件的数学表达式进行分析。,例1:如图是铁道检修工用的道钉撬,有关尺寸见图.若在A点竖直向下作用200牛的力,道钉撬对道钉会产生多大的力?如果还不能将道钉撬出,在保持手的作用力和作用点不变的情况下,采用什么方法可以增大对道钉的作用力?,阅读题目的文字和
2、图像你获得了哪些信息？,已知：1=200牛 L1=1.2米L2=6厘米求:F2,解:,答:道钉撬对道钉能产生4103牛的力.,问题2:为什么使F1的方向与撬棒垂直,就可以使L1取值最大?需要运用哪些知识来解答?,答:使F1的方向与撬棒垂直时, L1取值是直角三角形A0C的斜边LOA,而原来竖直向下 施力时L1取值是直角三角形A0C 的直角边LOC,因为直角三角形 的斜边一定大于直角边,使F1 的方向与撬棒垂直时,就可 以使L1取值达到最大。,C,用到的知识是：力臂的定义；杠杆平衡条件；数学知识（直角三角形的斜边一定大于直角边,）,图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相
3、比（ ） A. F=G； B. FG； C. FG； D. 无法比较。,提示,A,B,C,D,想一想,图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F G； D. 无法比较。,A,B,C,D,方法：先画出力臂，再进行判断,什么时候F最小，为多少？,F1,例2：一根粗细均匀的铁条，在其中点处用细悬挂起来，铁条处于水平平衡。请用两种方法解释这个现象,右端向内弯曲后,铁条右端重心靠拢支点移动,右端作用力的力臂L2变短,导致左端力F1与力臂L1乘积大于右端力F2与力臂L2乘积,所以左端下沉.,若将右端向内弯曲（如图），铁条还能保持水平平
4、衡吗？说明理由。,例3：小张和小李为班级去仓库抬纯净水,假设一桶纯净水是20升，竹杠的长度是1.5米,小张和小李的肩分别抬在竹杠的两端,纯净水挂在离小张0.5米处,问小张和小李的肩分别受到多大的压力? （桶和竹杠的重力 忽略不计）,省力杠杆能不能省功？动力在做功过程中消耗的能量转化成了什么形式的能？,省力杠杆要费距离,所以不能省功. 动力做功时,消耗的化学能转化为机械能(和内能).,杠杆使用过程中的能量转化,思考与分析： 如图所示，杠杆AC可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。 （1）为使杠杆平衡，应在杠杆上的哪个点施加一个什么方向的作用力，能够使所用的作用力最小？该最小的作用力与物重的
5、比值是多少？ （2）在什么范围内施加一个力，使这个作用力小于物重？在什么范围内施加一个作用力，使这个力大于物重？,9画出图中作用在A 点最小的力的方向 。,10在一直径是100 厘米,质量是40千克的均匀圆柱体放在水平地面上, 靠在10厘米的台阶边,如图所示, 为使它滚上台阶,那么在圆柱体边缘的哪一点, 沿什么方向施力时, 才能使用力最小?在图上画出此力, 并求出此力的大小。,11如图所示, 杠杆两端分别挂甲、乙两实心铝块, 杠杆平衡, 若： （1）把它们都向支点移相同的距离； （2）把它们都背着支点移相同的距离； （3）把它们各去掉相同的质量； （4）给它们各增加相同的质量； （5）将它们同
6、时浸没在水中； （6）将甲浸没在水中，乙浸没在酒精中； 则杠杆是否继续保持平衡？,动动脑：,1.现在有一根约30多千克的均匀铁棒，一杆最大称量为20千克的杆秤。在学过杠杆的平衡原理之后，你能想出一个办法用这杆秤来称量铁棒的质量吗？,o,2.传说中山神庙的老和尚让他的三个弟子到山下去挑水。但徒弟们都很懒，你推我，我推你，谁也不想下山。无奈之下，老和尚就叫他们三个一起下山去抬水。但到了山下，他们犯难了，如何能三个人一起抬一桶水，每个人既不吃亏又不占便宜呢？你帮忙想个办法给他们出出主意。,14.如图所示，硬质均匀木条OA的长为80厘米，左端与竖直墙壁连接，可以绕O点自由转动；木条的A端以细绳悬于B点
7、，木条恰好水平，且AB与木条垂直，一个质量为800克的小物块M在木条上从O点以v=0.2米/秒的速度向右作匀速运动，经2.5秒到达C点时，细绳恰好断裂，则细绳能承受的最大拉力是_牛（木条质量及物块的体积大小均可忽略不计）。,15.如图所示，一支均匀的直尺放在水平桌面上，一端伸出桌面，已知伸出桌面的部分是全尺的1/3。当在B端挂一5牛的重物时，直尺的A端刚刚开始翘起，则此木尺的重量是_牛。,16.如图所示，在杠杆AB的中点O处挂一个重物G，杠杆B处受一个水平方向力F的作用，绕A点沿图示方向转动。当杠杆匀速转动时，力F将_（填“变大”、“变小”或“不变”）。,17杆秤是我国常见的称量工具。为了研究杆秤的刻度是否均匀，取一把刻度尺来研究，在最左端加上配重，使刻度尺的重心G0距提纽O左边L0的地方，如图所示，用质量为m1的钩码做秤砣，把它挂在离提纽O为x的地方；逐次增加待测物体的质量mx，调节秤砣的位置，使刻度尺保持平衡。记录下每次平衡时的待测物体的质量mx与秤砣离提纽O的距离x，以x为横坐标，mx为纵坐标，做出如图所示图线。 （1）图线显示是一条直线说明了什么？； （2）图线中x0=（用所给量表示） （杭州外国语学校2005年高中招生试卷）,
