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杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件
1、什么叫杠杆的平衡状态?
如果杠杆或绕支点,那么杠杆就处于平衡状态。
2、
如图1所示:
杠杆是否处于平衡状态?
答:
3、试一试
(1)请利用弹簧测力计或钩码,使如图所示杠杆在水平
位置平衡。
将你的做法画在图上。
(2)讨论:
要使杠杆平衡,用力的方向有什么规律?
(3)猜想:
决定杠杆平衡的因素可能有哪些?
4、学生实验:
探究杠杆的平衡条件
3、改变力和力臂的数值,再做三次实验,将结果填入下表:
实验次数
动力F1(牛)
动力臂(L1)
F1.L1
(牛。
米)
阻力F2(牛)
阻力臂L2(牛。
米)
F2.L2
(牛。
米)
1
2
3
4、对表格中的数据进行分析,可以得出的初步结论是:
5、问题讨论:
(1)如图,要杠杆在水平位置平衡,需将右端的螺母向调,或将左端
的螺母向调。
(2)实验中为必须要让杠杆在水平位置平衡?
(3)实验中,弹簧测力计为什么沿竖直方向拉?
6、拓展探究
在步骤5中,保持钩码的个数和位置不变,沿不同方向拉测力计,使杠杆处于水平平衡,观察测力计示数,并将数据记录在下表中。
实验次数
拉力的方向(角θ的度数)
测力计的示数(牛)
1
0°(竖直向上)
2
3
4
上述实验可以得出的结论是
小结:
1、杠杆的平衡是指:
2、杠杆的平衡条件为:
(要熟记实验过程)
杠杆的种类及应用
1、如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂,在图中画
出力F1的力臂L1和F2.
2、杠杆的平衡条件为
例题:
一根长40厘米的轻质杠杆,它的一端可以绕固定点O转动,另一端A用线竖直
向上拉着。
在离O点28厘米的B点悬挂一只质量为200克的钩码,当杠杆在水平位置
上平衡时,线的拉力是多大?
比较线的拉力与钩码的重力可知:
F拉G物,即使用此类杠杆可以
。
原因是动力臂阻力臂。
若将物体向上移动一段距离,比较线的拉力的作用点与物体移动的距离之间的大小关系
可知,使用此类杠杆要距离(填“省”或“费”)
如果钩码悬挂点的位置不变,线的作用点移到OB的中点C处,当杠杆在水平位置上平
衡时,线的拉力又为多大?
比较线的拉力与钩码的重力可知:
F拉G物,即使用此类杠杆可以。
原因是动力臂阻力臂。
若将物体向上移动一段距离,比较线的拉力的作用点与物体移动的距离之间的大小关系
可知,使用此类杠杆要距离(填“省”或“费”)
3、杠杆的种类(阅读课本第六页)
一是杠杆:
这类杠杆的比长,它能省,却。
实例:
二是杠杆:
这类杠杆的比短,它能省,却费。
实例:
三是杠杆:
这类杠杆的和相等,它不能省,也不
费。
实例:
。
练习:
1、人的前臂、钓鱼杆、铡刀、筷子、啤酒瓶启子、拉杆行李箱、老虎钳、理发剪
刀中属于省力杠杆的是
2、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装使用的吊桥就是一个杠
杆,由图可知它的支点是点(填A、B或C),在刚拉起时,它属于
一个杠杆(填“省力”或“费力”),并在图中画出动力臂
3、如图所示的杠杆,O点为支点,B点挂一重物G,在A点分别施加力F1、F2、
F3,使杠杆平衡,这三个力中最小的力是()
AF1BF2CF3D无法确定
4、一位体重为500牛的同学在做俯卧撑,如图所示,A点为重心,试计算地面对
他双手的作用力大小和方向
5、一根长2.2m的粗细不均匀的木料,一端放在地面上,抬起它的粗端要用680N
的力;若粗端放在地上,抬起它的另一端时需要用420牛的力,求
(1)木料重多少?
(2)木料重心的位置
小结:
杠杆的种类分为、、
一是杠杆:
这类杠杆的比长,它能省,
却费。
实例:
二是杠杆:
这类杠杆的比短,它能省,
却费。
实例:
三是杠杆:
这类杠杆的和相等,它不能省,
也不费。
实例:
简单机械复习课学习活动卡
1、找出杠杆的五个要素
请一位同学上台演示,挑书包的情景,其他同学在右图杠杆上标出支点、作出动力、动
力臂;阻力、阻力臂。
若将书包向靠近肩膀的方向移一些,请判断动力(手对杠杆施加的力)的大小变化
答:
;你判断的依据是。
2、如图所示为某同学作的杠杆平衡时F2对应的力臂L2和L1对应的力F1,请找出他在作
图过程中有几处错误或不完善的地方,并将正确的作图画在左图上。
3、如图是一只没有放平整的冰箱,为了将它放置平整必须将它的右端稍微抬起,并垫上物
件,现请你用力的示意图作出一个能将冰箱右端稍微抬起的最小的力。
例题1:
在研究杠杆平衡条件的实验中
(1)所用的器材有:
带刻度的杠杆、铁架台、弹簧测力计、线(弹簧夹)和
(2)某班级同学实验时所用的每一个钩码重均为0.5牛,杠杆上每一格长5厘米,如图所
示为某小组同学在一个实验中的情景,为了使杠杆在水平位置平衡,小刘同学提出四
个方案:
A:
应该将右端平衡螺母向右作适当移动
B:
将左边一组钩码拿去一个
C:
将两边的钩码均向外移动相同的格数
D:
将两边的钩码移去相同个数
你认为操作方法错误的是
操作方法无法使杠杆平衡的是
操作方法可行的是
请你另想一个办法让杠杆在水平位置平衡
(3)某组同学用弹簧测力计对杠杆的拉力作为动力,钩码对杠杆的拉力作为阻力,探究杠
杆平衡条件,如图所示,当弹簧测力计的示数F1=1牛时,杠杆在水平位置平衡,他
们将所得数据进行计算发现F1L1F2L2(选填:
“大于”“小于”“等于”)
请帮这组同学分析问题所在:
(4)若弹簧测力计沿竖直方向拉,测得的拉力为0.5牛,是否就可以得出实验结论?
例题2:
某同学在研究定滑轮的特点实验中:
用弹簧测力计拉着细线,利用定滑轮使物体竖
直向上做匀速直线运动(如图),并将实验测得的数据及现象填入了下表:
实验序号
滑轮重力(牛)
物重(牛)
拉力FA
大小(牛)
方向
1
0.4
1
1
竖直向下
2
0.4
2
2
竖直向下
3
0.2
2
2
竖直向下
(1)分析表中实验序号数据及现象可知:
使用定滑轮
(2)分析表中实验序号数据及现象可知:
拉力的大小与滑轮的重力
(有关或无关)
(3)若拉力的方向沿FB,则拉力的大小将(变大、变小、不变)
例题3:
若物体与地面之间的滑动摩擦力f=10牛,利用下列装置使物体沿水平地面以2米/秒
的速度匀速滑动,则:
拉力F甲等于牛
弹簧测力计A的示数为牛
2秒内物体移动的距离米
拉力F的作用点移动距离
米。
拉力F=牛
弹簧测力计A的示数为牛
2秒内物体移动的距离米
拉力F的作用点移动距离
米
拉力F丙等于牛
弹簧测力计A的示数为
牛;2秒内物体移动的距离米;拉力F的作用点移动距离米。
巩固练习
1、选择题
1、关于力臂,下列说法中正确的是()
A力臂是支点到力的作用点的距离
B杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和
C力臂一定在杠杆上
D有力作用在杠杆上,但力臂可能为零
2、在图1中,O为支点,力臂最长的力是()
AF1BF2CF3DF4
3、如图2所示,用力F将球形重物滚上台阶时,可以把它看成一个杠杆,那么()
A它的两个力臂相等
B这杠杆的支点是球心O点
C这杠杆的支点是球与地面的接触点
D这杠杆的支点是球与台阶的接触点
4、两个小孩坐在翘翘板上,恰好处于平衡,此时()
A两个小孩重力一定相等
B两个小孩到支点的距离一定相等
C两个小孩质量一定相等
D两边的力臂与小孩重力的乘积相等
5、一个杠杆已经处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个作用力,则()
A杠杆仍有可能平衡,只要这个力加在动力一边
B杠杆仍有可能平衡,只要这个力加在阻力一边
C杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线通过支点
D杠杆不可能平衡,因为多了一个力
6、如图3所示要使杠杆平衡,作用在A点上的力分别为F1、F2、F3,其中最小的力是()
A沿竖直方向的力F1最小
B沿垂直杠杆方向的力F2最小
C沿水平方向的力F3最小
D无论什么方向用力一样大
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- 杠杆 平衡 条件