杠杆演示文稿12月5日

杠杆在物理学中地位及意 义
2024/1/26
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物理学中对杠杆研究历程
01
02
03
古希腊时期
阿基米德等学者对杠杆进 行初步研究，提出杠杆原 理和浮力原理。
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文艺复兴时期
伽利略、达芬奇等人对杠 杆进行深入研究，推动力 学发展。
近代以来
牛顿、欧拉等物理学家进 一步完善杠杆理论，为现 代力学奠定基础。
讨论
本实验通过制作简易天平和测量物体质量的过程，探究了杠杆平衡条件并掌握了相关测量 方法。实验结果与理论预测相符，验证了杠杆平衡条件的正确性。同时，实验结果也表明 多次测量取平均值可以有效减小误差。
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06
总结回顾与拓展延伸
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关键知识点总结回顾
杠杆的定义和原理
杠杆是一种简单机械，由一个固 定点（支点）和两个力臂组成， 通过力的作用实现力的放大或方
力的传递与放大
杠杆原理可以实现力的传递和放大， 使得较小的力能够产生较大的力矩， 进而实现撬动地球的效果。
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古代战争器械中运用到的杠杆原理
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投石机
投石机是古代战争中常用的器械 之一，其运用杠杆原理将人力或 畜力转化为石块的动能，实现远 程打击。
攻城槌
攻城槌是一种用于攻击城墙的器 械，其运用杠杆原理将人力或畜 力放大，使得槌头能够产生巨大 的冲击力。
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阻力
阻碍杠杆转动的力 ，用字母F₂表示。
阻力臂
从支点到阻力作用 线的距离，用字母l₂ 表示。
6
杠杆平衡条件
杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁l₁=F₂l₂。

等臂杠杆既不省力也不费力
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2020/12/162020/12/16Wednesday, December 16, 2020
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2020/12/162020/12/162020/12/1612/16/2020 10:54:38 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2020/12/162020/12/162020/12/16Dec-2016-Dec-20 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2020/12/162020/12/162020/12/16Wednesday, December 16, 2020 • 13、志不立，天下无可成之事。2020/12/162020/12/162020/12/162020/12/1612/16/2020
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020/12/162020/12/16December 16, 2020
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2020/12/162020/12/162020/12/162020/12/16
赛艇的船浆在划水时，它的动力臂和阻力臂，哪个更 长？我们在使用时，是省力，还是费力了？
2．费力杠杆： 动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。
（1）你还知道哪些工具是省力杠杆？
（2）使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动 力作用点移动的距离。
3．等臂杠杆： 动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。
天平就是一种等臂杠杆。

阻力臂
l2/cm
阻力 阻力臂
2
3
实验结论： 杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积
F1l1=F2l2
例题1：如图，一轻质杆OA一端固定 在竖直墙上，可绕O点转动，已知 0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A点处悬挂 一重物G，质量为2kg，若在B处施一 竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线 上平衡，此时拉力F为多少？
祝同学们在新的学年 中，学习快乐，理想 成真！
第十一章 简单机械和功
• • • •
【学习目标】 1．知道什么是杠杆，能从常见 的工具中辨认出杠杆。 2．理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。
这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械
它 们 都 是 杠 杆 ， 有 什 么 共 同 特 点 ？
一、什么是杠杆？
提问：
步骤1，为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在 水平位置平衡？
答:在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时，杠杆 有 一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件： 动力×动力臂等于阻力×阻力臂成立，必须使 杠杆的重力（包括两端的平衡螺母的总重力） 乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总 重力乘以其力臂为零，同时为了实验时方便在 杠杆上直接读出力臂。

二、杠杆平衡的条件

杠杆平衡：指杠杆静止不动或作缓 慢匀速转动时的状态。
杠杆平衡与哪些因素有关？





【猜想假设】 【所需器材】 【实验步骤】 【分析数据】 【实验结论】 【启发联想】
设计记录数据的表格
实验次数 1 2 3
动力F1
动力臂L1 阻力F2

第二类杠杆：费力杠杆
动力臂小于阻力臂 费力但省距离
例子：镊子、筷子、钓鱼竿等
第三类杠杆：等臂杠杆
动力臂等于阻力臂 不省力也不费力，不省距离也不费距离
例子：天平、定滑轮等
03
生活中常见杠杆应用实例
剪刀、钳子等工具原理分析
剪刀
利用杠杆原理，通过手柄施加力使得 刀刃产生剪切力，从而实现对纸张、 布料等物品的剪切。
实验器材准备及步骤
• 实验器材：杠杆、支架、细线、钩码、待测物体 等。
实验器材准备及步骤
实验步骤
1. 将杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺 母，使杠杆在水平位置平衡。
2. 在杠杆两端分别挂上数量不等的钩码，移动钩 码的位置，使杠杆再次达到平衡。

实验器材准备及步骤
3. 用刻度尺分别测出两个力臂L1和L2 的长度，记下钩码的质量m1和m2。
斜面
介绍斜面的工作原理和省力特点， 通过实例让学生了解斜面在生活和 生产中的应用，如盘山公路、螺丝 钉等。
思考题与练习题
思考题
让学生思考杠杆在日常生活中的应用实例，并分析其属于哪种类型的杠杆，以及如何利用杠杆平衡条 件来解释其工作原理。
练习题
布置一些与杠杆相关的计算题和实验题，让学生巩固所学知识，提高分析和解决问题的能力。例如， 让学生计算给定动力和阻力的情况下，需要多大的动力臂才能保持杠杆平衡；或者让学生设计一个简 单的实验来验证杠杆的平衡条件等。
学生需要了解杠杆的三种类型（省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆）及其
特点，能够识别生活中不同类型的杠杆并理解其工作原理。
拓展延伸：其他简单机械原理介绍
滑轮
介绍滑轮的工作原理和应用，包 括定滑轮和动滑轮的特点及作用 。通过实例让学生了解滑轮在日

《杠杆》PPT课件
contents
目录
• 杠杆原理基本概念 • 杠杆平衡条件分析 • 杠杆应用：省力、费力和等臂杠杆 • 杠杆在物理学中重要意义 • 实验探究：测量滑轮组机械效率 • 生活中应用拓展与创新思维培养
01
杠杆原理基本概念
杠杆定义及作用
杠杆定义
一根在力的作用下可绕固定点转动 的硬棒就叫杠杆。
减小误差的方法：使用更精确的测量工具、规范操作、 多次测量取平均值等
06
生活中应用拓展与创新思维培 养
生活中创意应用案例分享
杠杆原理在建筑中的应用
杠杆原理在生物中的应用
如古代建筑中的斗拱结构，利用杠杆 原理实现力的平衡和支撑。
如人体骨骼和肌肉系统，通过杠杆作 用实现运动。
杠杆原理在机械中的应用
如自行车刹车系统、汽车悬挂系统等， 通过杠杆放大或减小力量，实现精确 控制。
生活中常见杠杆实例
筷子
费力杠杆，动力臂小于阻力臂， 虽然费力但是省了距离。
起瓶器
省力杠杆，动力臂大于阻力臂， 省力但费了距离。
剪刀
根据用途不同可以是省力杠杆或 费力杠杆，如理发剪是费力杠杆， 而裁衣剪则是省力杠杆。
镊子
费力杠杆，动力臂小于阻力臂， 用于夹取细小物品。
02
杠杆平衡条件分析
平衡状态与条件概述
等臂杠杆原理及应用举例
等臂杠杆原理
等臂杠杆的动力臂等于阻力臂，平衡时动力和阻力大小相等。 既不省力也不费力，既不省距离也不费距离。
天平
天平是一种测量物体质量的仪器，使用等臂杠杆原理。在天 平两端放置质量相等的物体，天平就会保持平衡。
定滑轮
定滑轮是一种固定不动的滑轮，使用等臂杠杆原理。通过定 滑轮可以改变力的方向，但是不改变力的大小。

杠杆的基本原理
杠杆平衡条件
支点、施力点、阻力点在同一直线上，且支点到施力点的 距离与支点到阻力点的距离之比等于施力点到支点的距离 与阻力点到支点的距离之比。
费力杠杆
施力点与支点之间的距离小于阻力点与支点之间的距离， 费力但省距离。
省力杠杆
施力点与支点之间的距离大于阻力点与支点之间的距离， 可以省力但费距离。
02 剪刀
剪刀是利用省力杠杆的原理，通过缩短距离来省 力，因此在剪切厚重或坚韧的物体时特别方便。
03 指甲刀
指甲刀也是利用省力杠杆的原理，可以让人们轻 松修剪指甲。
费力杠杆的应用
01 镊子
镊子虽然可以夹起小物体，但是使用时需要用较 大的力气，因此是费力杠杆的应用。
02 筷子
筷子虽然可以轻松夹起食物，但是在使用过程中 需要用较大的力气来移动，因此也属于费力杠杆 的应用。
省力杠杆
总结词
能够省力的杠杆
详细描述
省力杠杆的特点是动力臂较长，阻力臂较短，可以节省施加的力，但会使得作用距离减小。例 如，开瓶器、老虎钳、剪刀等都属于省力杠杆。
费力杠杆
总结词
费力的杠杆
详细描述
费力杠杆的特点是动力臂较短，阻力臂较长，需 要施加较大的力，但作用距离会增加。例如，船 桨、钓鱼竿、镊子等都属于费力杠杆。
展望
未来发展方向
随着科学技术的不断发展和人们的需 求不断变化，杠杆原理的应用也在不 断发展和变化。未来，人们将继续探 索杠杆原理的新应用，并开发出更加 高效和实用的设备和技术。
未来挑战
尽管杠杆原理的应用已经非常广泛， 但是在实际应用中仍然存在一些挑战 和问题。例如，杠杆的设计和制造需 要精确的计算和材料选择，否则可能 会导致失败或损坏。此外，对于一些 复杂的杠杆系统，需要进行详细的分 析和模拟才能得到正确的结果。

举例
费力，省距离
前臂
③等臂杠杆
O
l1
F1
F2
特点：不省力，也不省距离
由 F1 l1 =F2 l2 ∵ l1 = l2 ∴F1 = F2
二、生活中的杠杆
思考与总结 我们可以将杠杆分为三类
（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂，这种杠杆使 用起来省力； （2）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，这种杠杆使 用起来既不省力也不费力； （3）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，这种杠杆用 起来费力。
·
（1）左右力臂 L1:L2=_1_:_2_?
（2）在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆 不__能__（填“能或不能”）平衡？ __右__边下降?
L1
L2
·
（3）若使杠杆再次水平平衡，可在 _左__边的钩码下 再挂 _1__ 个钩码？
·
谢谢大家
第十二章 简单机械
1.杠杆
一、杠杆
学习目标
（1）认识杠杆，能从常见的工具中辨别出； （2）了解杠杆的五要素和示意图； （3）掌握杠杆的平衡条件； （4）理解杠杆的分类和应用

一、杠杆
想想议议
下面是生活中的几种机械，你能说出它们的共同点吗？
这种在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒称为杠杆
找出这些杠杆的共同点
L2=
L1=
O
F2=G人
F1=G砣
F1l1＝ F2l2
m人gl1＝ F1=m砣gl2
3、杠杆的分类 ①.省力杠杆
由 F1l1=F2l2 ∵l1 〉l2 ∴F1〈 F2
省力杠杆的特点
举例 h
S
省力，费距离
②.费力杠杆
由 F1l1=F2l2 ∵l1 〈 l2 ∴F1 〉 F2

(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)
小结
3. 杠杆的平衡条件：
4. 杠杆的种类：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F1L1＝ F2L2


省力杠杆：L1>L2，动力小于阻力 特点：省力，但费距离。应用：羊角锤 费力杠杆：L1<L2，动力大于阻力 特点：费力，但省距离。应用：钓鱼竿 等臂杠杆：L1＝L2 ，动力等于阻力 特点：不省力也不费力。应用：天平
杠杆向右偏，则将平衡螺母往左调。 杠杆向左偏，则将平衡螺母往右调。
② 在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩 码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。然后把 实验数据填入表中。
L2
L1
F2
F1
③ 改变力和力臂的数值，再做两次 实验，把实验数据填入表中。
实验次数 动力F1/N 1 2 3 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
F2 L1
F1
O
练
L2 O
习
L1 F1
找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。
F2
例题1：如图，一轻质杆OA一端固定 在竖直墙上，可绕O点转动，已知 0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A点处悬挂 一重物G，质量为2kg，若在B处施一 竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线 上平衡，此时拉力F为多少？
动力臂L1
O 动力臂L1 阻力臂L2 F1 F2
小结
1杠杆定义：在力的作用下能够绕固定点 转动的硬棒 2杠杆五要素 支点(o)：杠杆绕着转动的点
动 阻
力(F1)：促使杠杆转动的力 力(F2)：阻碍杠杆转动的力
动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离
L1

图 12－7 A．苹果的重力 C ．杆对橘子的支持力 B．橘子的重力 D杠杆转动的力 称为阻力，动力和阻力都是作用在杠杆上的力，故此时动力是 苹果对杠杆的压力，阻力是橘子对杠杆的压力，故D正确。
(1)杠杆可以是直的，也可以是弯的。 (2)动力和阻力都是杠杆受到的力，而不是杠杆对其他物体的作用力。
1.如下左图，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止 状态，L2是F2的力臂，画出F1的力臂L1和力F2
F2
L2
L1
2.如右图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点. 请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图.
(注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线)
F
L1
要使所用动 力最小，应 使动力臂最 大。 即OA为动 力臂
1、找出支点O的位置；(找点)
2、画出动力作用线和阻力作用线;（画线）
3、从支点分别作动力作用线和阻力作 用线的垂线段即为动力臂和阻力臂， 并分别用大括号标出。（作垂线段）
如下图所示,在图中分别画出力F1和F2的力臂L1和L2。
L2
L1
如下图所示,在图中分别画出力F1和F2的力臂L1和L2。
L2 L1
作业
终结性练习 P76-79
谢谢大家！
杠杆最小力的画法：①使用杠杆时，要使动 力最小，必须使动力臂最长。②最长力臂的确 定：A.把支点和力的作用点相连作为力臂时最 长；B.在滚动圆柱体时，把支点和圆心相连构 成的直径作为力臂时最长；C.对于长方体来说 ，对角线作为力臂时最长。③根据支点位置(支 点在中间二力同向，支点在一端二力反向)确定 力的方向，过力的作用点垂直于力臂作出力即 为最小力。
小结
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 动力臂小于 阻力臂的杠 杆 不省力也不 费力 天平

2024/2/28
力矩的定义
01
力和力臂的乘积，表示力的转动效果。
力矩在杠杆中的应用
02
通过改变力臂长度，可以实现力的放大或缩小。
杠杆平衡条件
03
动力矩等于阻力矩，杠杆保持平衡。
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力的合成与分解在杠杆中体现
力的合成
将多个力合成为一个等效的力， 便于分析和计算。
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力的分解
将一个力分解为多个分力，便于理 解力的作用效果。
镊子
类似于钳子，但通常更小 ，用于夹取细小物体。
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秤类中杠杆原理及应用
杆秤
利用杠杆平衡原理测量物 体质量，通过调整砝码和 力臂使秤杆平衡。
2024/2/28
台秤
在杆秤基础上改进而来， 通过弹簧或传感器等元件 将力传递给杠杆系统，实 现更精确的测量。
电子秤
采用电子技术进行测量和 显示，但仍基于杠杆平衡 原理。
12《杠杆的科学》PPT课件
2024/2/28
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2024/2/28
目录
• 杠杆基本概念与原理 • 简单机械中杠杆应用 • 力学原理与杠杆结合 • 生活中常见杠杆实例剖析 • 实验探究：寻找身边隐藏起来“神奇
”小杠杆 • 创新思维训练：设计一款基于杠杆原
理新型工具或产品
2
01 杠杆基本概念与 原理
30
对设计方案进行评估和优化
建立评估标准
01
如，省力效果、剪切精度、耐用性、制造成本等。
对初步筛选的方案进行深入分析和比较
02 通过模拟实验、力学分析等方法，评估各方案的优劣
。
优化设计方案
03
根据评估结果，对方案进行调整和改进，提高省力效