滬粵版《6.5探究杠桿的平衡條件》上課ppt+flash

1、6.5 6.5 探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件滬粵版新教材同步教學(xué)課件滬粵版新教材同步教學(xué)課件第六章第六章 力和機(jī)械力和機(jī)械 在生活、生產(chǎn)中，人們常常在生活、生產(chǎn)中，人們常常用撬棒撬物、用起重機(jī)吊物等，用撬棒撬物、用起重機(jī)吊物等，這其中有什么奧秘？讓我們從蹺這其中有什么奧秘？讓我們從蹺蹺板開始進(jìn)行探究。蹺板開始進(jìn)行探究。 小時候，我們都玩過蹺蹺板。觀察如圖所示的情景后，討論一下，大人和小朋友分別坐在蹺蹺板的兩側(cè)，怎樣才能使繞繞板保持水平呢？ 為了便于探究蹺蹺板怎樣才能成水平狀態(tài)，可以對它進(jìn)行簡化。 用帶有等分刻度的均質(zhì)木尺代替蹺蹺板，用鉤碼代替人。 物理學(xué)中，把能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒（

2、直棒或曲棒），叫做杠桿杠桿。蹺蹺板是一種杠桿。F2L1L2O支點支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。（點。（O O）動力：動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的使杠桿轉(zhuǎn)動的力。（力。（F F1 1）阻力：阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。（力。（F F2 2）（力臂：（力臂：從從支點到力的支點到力的作用線的距離。作用線的距離。 ）動力臂動力臂：動力的力臂。（動力的力臂。（L L1 1）阻力臂：阻力臂：阻力的力臂。（阻力的力臂。（L L2 2）F1杠桿的五要素杠桿的五要素畫力臂的方法畫力臂的方法1 1、找支點、找支點O O；2 2、畫力的作用線（虛線）；、畫力的作用線（虛線）；3 3、畫力臂（虛線，從支點向力

3、的作用、畫力臂（虛線，從支點向力的作用線作垂線）；線作垂線）；4 4、標(biāo)力臂（大括號或背向箭頭表示范、標(biāo)力臂（大括號或背向箭頭表示范圍），并在旁邊標(biāo)上字母圍），并在旁邊標(biāo)上字母L L1 1或或L L2 2 。簡記為：一找點，二劃線，三作垂線段，四標(biāo)符號F1OL1L2F3F2L3杠桿的力臂杠桿的力臂_在杠桿上在杠桿上(一定或不一定一定或不一定)不一定不一定例例1：在圖在圖 中畫出力中畫出力 F1 、 F2 、F3 的力臂的力臂 .F1F2L1L2AOBF1F2AOBL1L2在圖在圖 中畫出力中畫出力 F1 的力臂的力臂 l1和力臂和力臂 l2對應(yīng)的力對應(yīng)的力 F2.思維點撥：思維點撥：力臂的畫法

4、：力臂的畫法：(1)(1)首先確定支點首先確定支點 O O；(2)(2)畫動力及畫動力及阻力作用線；阻力作用線；(3)(3)從支點從支點 O O 向力的作用線作垂線，畫出垂足，則向力的作用線作垂線，畫出垂足，則支點到垂足的距離就是力臂；支點到垂足的距離就是力臂；(4)(4)力臂用大括號表示范圍并在旁力臂用大括號表示范圍并在旁邊標(biāo)上字母邊標(biāo)上字母l l1 1 或或l l2 2. .可以歸納為：一找支點，二畫線，三連距離，可以歸納為：一找支點，二畫線，三連距離，四標(biāo)記四標(biāo)記l1F2O活動活動1 1 探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件是即：即：F F1 1LL1 1=F=F2 2LL

5、2 2 ，或，或動力動力動力臂動力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂1221LLFF思考與討論思考與討論 杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用么作用? ?為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢? ?歸納結(jié)論歸納結(jié)論作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿 上就能直接讀出或量出。上就能直接讀出或量出。1 1 學(xué)習(xí)了杠桿、支點、動力、學(xué)習(xí)了杠桿、支點、動力、 阻力、動力臂、阻力臂等概念阻力、動力臂、阻力臂等概念. .2、杠桿的平衡條件是即：即：F F1 1LL1 1=F=F2

6、2LL2 2 ，或，或動力動力動力臂動力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂1221LLFF例題例題 假如圖假如圖6-376-37中的大人重中的大人重750N750N，小女孩，小女孩重重250N250N。當(dāng)大人離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸。當(dāng)大人離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸0.5m0.5m時，小女時，小女孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？解：由解：由F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2得得mmNNLFFL5.15.02507502121答：小女孩應(yīng)坐在離轉(zhuǎn)軸答：小女孩應(yīng)坐在離轉(zhuǎn)軸1.5m1.5m處。處。1 1、P29P29頁頁3 3、4 4題題2、杠桿平衡時，動力為、杠桿平衡時，動力為

7、10N，阻力為，阻力為40N， 動力臂為動力臂為0.4m 求阻力臂。求阻力臂。3、一條扁擔(dān)長、一條扁擔(dān)長1.4m 左端掛左端掛300N重的物體，重的物體，右端掛右端掛400N重的物體，問人肩能挑距左端多重的物體，問人肩能挑距左端多遠(yuǎn)的地方，扁擔(dān)才能處于水平平衡？遠(yuǎn)的地方，扁擔(dān)才能處于水平平衡？4如圖所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，杠如圖所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，杠桿上每格均勻等距，每個鉤碼都相同下列四項操作桿上每格均勻等距，每個鉤碼都相同下列四項操作中，會使杠桿左端下傾的是（中，會使杠桿左端下傾的是（ ）在杠桿的兩側(cè)同時各減掉一個鉤碼在杠桿的兩側(cè)同時各減掉一個鉤碼在杠桿的兩側(cè)鉤碼下同

8、時各加掛一個相同的鉤碼在杠桿的兩側(cè)鉤碼下同時各加掛一個相同的鉤碼將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時各向外移動一個小格將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時各向外移動一個小格將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時各向內(nèi)移動一個小格將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時各向內(nèi)移動一個小格A B CD圖圖14B5.在探究在探究“杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件”的實驗中：的實驗中： (1)若實驗前，沒有掛鉤碼時，杠桿靜止在圖若實驗前，沒有掛鉤碼時，杠桿靜止在圖241所示位置，應(yīng)將右端所示位置，應(yīng)將右端的平衡螺母向的平衡螺母向_適當(dāng)調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶蜻m當(dāng)調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?調(diào)節(jié)；由此可知杠調(diào)節(jié)；由此可知杠桿兩端螺母的作用是桿兩端螺母的作用是_。(2)在實驗

9、時，使杠桿在在實驗時，使杠桿在_位置平衡，其目的是位置平衡，其目的是_ (3)實驗中共有實驗中共有6個鉤碼，杠桿上每格距離相等，調(diào)節(jié)好杠桿后，在杠桿左個鉤碼，杠桿上每格距離相等，調(diào)節(jié)好杠桿后，在杠桿左邊、離支點邊、離支點2格的格的A處掛有處掛有3個鉤碼，如圖個鉤碼，如圖242所示，為使杠桿在水平位置平所示，為使杠桿在水平位置平衡，請你在杠桿右邊掛上鉤碼，你的方法是衡，請你在杠桿右邊掛上鉤碼，你的方法是_ ，并在圖，并在圖242畫畫出其示意圖。出其示意圖。圖圖241圖圖242圖圖243（4）小紅所在的小組根據(jù)圖）小紅所在的小組根據(jù)圖24242 2所示的實驗現(xiàn)象得出的杠桿平衡條件是：所示的實驗現(xiàn)象

10、得出的杠桿平衡條件是：“動力動力支點到動力作用點的距離支點到動力作用點的距離=阻力阻力支點到阻力作用點的距離支點到阻力作用點的距離”。為了。為了說明這一結(jié)論是否正確，請你在圖說明這一結(jié)論是否正確，請你在圖24243 3所示的杠杠上畫出需要對杠杠施加的所示的杠杠上畫出需要對杠杠施加的力的示意圖和這個力的力臂力的示意圖和這個力的力臂右右右右調(diào)節(jié)杠桿平衡調(diào)節(jié)杠桿平衡水平水平便于測量力臂便于測量力臂在在3處掛處掛2個鉤碼個鉤碼 F L （5）下圖是小明同學(xué)三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重）下圖是小明同學(xué)三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重05N，杠桿上每一格長杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)

11、已記錄在下表中。，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在下表中。第一次第一次第二次第二次第三次第三次實驗次數(shù)實驗次數(shù)動力動力F F1 1/N/N動力臂動力臂L L1 1/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂L L2 2/cm/cm1 11.51.510101 12 21 1202010103 31 120201.51.51010請將表格中的實驗數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。請將表格中的實驗數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。小明的第小明的第3次實驗存在錯誤，其錯誤數(shù)據(jù)是次實驗存在錯誤，其錯誤數(shù)據(jù)是 ，實際值比記錄值大還，實際值比記錄值大還是小是小?_；通過此探究實驗應(yīng)該得出的結(jié)論：通過此探究實驗應(yīng)該得出的結(jié)論： 。15220小小動力動

12、力動力臂動力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂討論：上圖討論：上圖中哪些杠桿中哪些杠桿省力，哪些省力，哪些杠桿費(fèi)力，杠桿費(fèi)力，哪些杠桿既哪些杠桿既不省力也不不省力也不費(fèi)力？使用費(fèi)力？使用這三類杠桿這三類杠桿各有什么好各有什么好處？處？杠桿的分類（1）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1L2，則，則 F1F2。 此杠桿為此杠桿為省力杠桿省力杠桿。省力杠桿特點：省力但要省力杠桿特點：省力但要費(fèi)距離費(fèi)距離。 手通過的距離比刀口通過的距離大，要手通過的距離比刀口通過的距離大，要多移動距離。多移動距離。省力杠桿鍘刀省力杠桿道釘撬羊角錘起子鉗子手動抽水機(jī)（2）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)

13、杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1F2。此杠桿為此杠桿為費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿。費(fèi)力杠桿特點：費(fèi)力但可以費(fèi)力杠桿特點：費(fèi)力但可以省距離省距離。 手通過的距離比煤或魚通過的距離少得多，手通過的距離比煤或魚通過的距離少得多，可以省距離?？梢允【嚯x。鐵鍬釣魚竿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿縫紉機(jī)腳踏板起重機(jī)剪刀鑷子人的胳膊筷子（3）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1=L2，則，則 F1=F2。此杠桿為此杠桿為等臂杠桿等臂杠桿。等臂杠桿特點：等臂杠桿特點：不省力也不省距離不省力也不省距離。阻力臂阻力臂L L2 2動力臂動力臂L L1 1O動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L

14、L2 2F1F2杠桿的種類：杠桿的種類： 省力杠桿省力杠桿：L1L2，動力小于阻力，動力小于阻力特點：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘特點：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘 費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿：L1L2，動力大于阻力，動力大于阻力特點：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚竿特點：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚竿 等臂杠桿等臂杠桿：L1L2 ，動力等于阻力，動力等于阻力特點：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平特點：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平小結(jié)小結(jié)夠長的棍，我就能搬動地球給我一個立足點和一根足理發(fā)剪刀和鐵匠用的剪刀有何區(qū)別理發(fā)剪刀和鐵匠用的剪刀有何區(qū)別? ? 你知道擰松生銹的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理嗎? 練習(xí)8、如圖所示的杠桿中，動力的力臂用表示，圖中、如圖所示的杠桿中，動力的力臂用表示，圖中所畫力臂正確的是：（所畫力臂正確的是：（ ） D9 9用圖用圖9 9中所示的道釘撬撬道釘中所示的道釘撬撬道釘, ,要使作用在要使作用在A A點的力最小點的力最小, ,那那么力么力F F應(yīng)沿哪個方向應(yīng)沿哪個方向? ?在圖中畫出力在圖中畫出力F F及其力臂及其力臂. .10.10.如圖如圖1010所示，曲桿所示，曲桿AOBCAOBC自重不計，自重不計，O O為支點，為支點，AO