杠桿及其應(yīng)用(課件)

1、一、杠桿模型一、杠桿模型利用圖中相關(guān)工具拔出板上的釘子。利用圖中相關(guān)工具拔出板上的釘子。【活動活動】【思考思考】1 1、這些工具自身都具有哪些共同特點(diǎn)？、這些工具自身都具有哪些共同特點(diǎn)？2 2、在起釘子的過程中都還有哪些共性？、在起釘子的過程中都還有哪些共性？（有一定長度，外形各異，但整體受力不易形變的硬棒）（有一定長度，外形各異，但整體受力不易形變的硬棒）（繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動）（繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動）一、杠桿模型一、杠桿模型在力的作用下可繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒。在力的作用下可繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒?！靖軛U杠桿】【模型模型】一些生活中可看作杠桿模型的工具。一些生活中可看作杠桿模型的工具?！玖信e列舉】可見，杠桿不是特指某一種

2、機(jī)械，而是滿足可見，杠桿不是特指某一種機(jī)械，而是滿足以上特征的各種機(jī)械的共同指稱。以上特征的各種機(jī)械的共同指稱。思考：杠桿的使用效果與哪些因素有關(guān)呢？思考：杠桿的使用效果與哪些因素有關(guān)呢？【思考思考】一、杠桿模型一、杠桿模型影響杠桿使用效果的因素。影響杠桿使用效果的因素?！咎骄刻骄俊緼 A、支點(diǎn)（、支點(diǎn)（O O）B B、動力（、動力（F F1 1）C C、阻力（、阻力（F F2 2）D D、動力臂（、動力臂（l1 1）E E、阻力臂（、阻力臂（l2 2）【五要素五要素】1 1、支點(diǎn)的位置能不能落在杠桿的兩端？、支點(diǎn)的位置能不能落在杠桿的兩端？2 2、如何確定杠桿上的動力和阻力？、如何確定杠桿上

3、的動力和阻力？3 3、力臂的大?。?、力臂的大小（l）與支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的那段）與支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的那段 距離（距離（L）之間有什么關(guān)系？）之間有什么關(guān)系？（l L）（順逆原則順逆原則）l1l2OF1F2例、如圖所示的杠桿中，例、如圖所示的杠桿中， O O是是 ， 若設(shè)若設(shè)F F1 1是動力，則是動力，則 F F2 2是是 ， 動力臂是動力臂是 ， 阻力臂是阻力臂是 。例、在下圖杠桿中，畫出對應(yīng)的力或力臂。例、在下圖杠桿中，畫出對應(yīng)的力或力臂。二、構(gòu)建杠桿模型二、構(gòu)建杠桿模型生活中杠桿模型的五要素。生活中杠桿模型的五要素?！緲?gòu)建構(gòu)建】起瓶蓋起瓶蓋猩猩刺魚猩猩刺魚【方法方法】 A A、判斷模型條件

4、、判斷模型條件B B、確定合理支點(diǎn)、確定合理支點(diǎn)C C、區(qū)分動力阻力、區(qū)分動力阻力D D、作出對應(yīng)力臂、作出對應(yīng)力臂體驗(yàn)觀察活動過程體驗(yàn)觀察活動過程二、構(gòu)建杠桿模型二、構(gòu)建杠桿模型生活中的杠桿模型。生活中的杠桿模型?！倔w驗(yàn)體驗(yàn)】組合類組合類變形類變形類直觀類直觀類二、構(gòu)建杠桿模型二、構(gòu)建杠桿模型【釣魚桿釣魚桿】作出其杠桿模型的五要素。作出其杠桿模型的五要素。二、構(gòu)建杠桿模型二、構(gòu)建杠桿模型【鑷子鑷子】作出其杠桿模型的五要素。作出其杠桿模型的五要素。二、構(gòu)建杠桿模型二、構(gòu)建杠桿模型【人體關(guān)節(jié)人體關(guān)節(jié)】 作出手腕部杠桿模型的五要素。作出手腕部杠桿模型的五要素。例、構(gòu)建下列杠桿模型，畫出對應(yīng)的五要素

5、。例、構(gòu)建下列杠桿模型，畫出對應(yīng)的五要素。三、杠桿的平衡三、杠桿的平衡靜止或緩慢的勻速圓周轉(zhuǎn)動。靜止或緩慢的勻速圓周轉(zhuǎn)動?！酒胶鉅顟B(tài)平衡狀態(tài)】【活動活動】杠桿滿足什么條件才能處于平衡狀態(tài)呢？杠桿滿足什么條件才能處于平衡狀態(tài)呢？力大則對應(yīng)力臂要小，力小則對應(yīng)力臂要大力大則對應(yīng)力臂要小，力小則對應(yīng)力臂要大體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩(wěn)定下來？體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩(wěn)定下來？【思考思考】【猜想猜想】C.C.實(shí)驗(yàn)中如何快速測得動（阻）力臂？實(shí)驗(yàn)中如何快速測得動（阻）力臂？（多個(gè)鉤碼）（多個(gè)鉤碼）四、探究杠桿平衡的條件四、探究杠桿平衡的條件B.B.實(shí)驗(yàn)中如何方便地提供動力和阻力？實(shí)驗(yàn)中如何方便地提

6、供動力和阻力？（平衡螺母）（平衡螺母）這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)給了我們哪些啟示？這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)給了我們哪些啟示？動力動力動力臂動力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂A.A.實(shí)驗(yàn)中如何解決杠桿自重對平衡的影響？實(shí)驗(yàn)中如何解決杠桿自重對平衡的影響？（水平位置平衡）（水平位置平衡）（彈簧測力計(jì)）（彈簧測力計(jì)）（刻度尺）（刻度尺）（在杠桿上標(biāo)記均勻刻度）（在杠桿上標(biāo)記均勻刻度）四、探究杠桿平衡的條件四、探究杠桿平衡的條件【實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)過程】【結(jié)論結(jié)論】2 2、動力、動力= =阻力阻力 動力臂動力臂= =阻力臂阻力臂1 1、動力、動力動力臂動力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂3 3、動力、動力+ +動力臂動力臂= =阻力阻力+ +

7、阻力臂阻力臂歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。四、探究杠桿平衡的條件四、探究杠桿平衡的條件【實(shí)驗(yàn)評估實(shí)驗(yàn)評估】1.1. 為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？2.2. 為什么要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)探究？為什么要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)探究？（消除杠桿自重的影響）（消除杠桿自重的影響）（便于測量相應(yīng)的力臂）（便于測量相應(yīng)的力臂）（便于從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納總結(jié)出可靠的一般規(guī)律）（便于從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納總結(jié)出可靠的一般規(guī)律）【內(nèi)容內(nèi)容】【公式公式】【拓展拓展】【思考思考】五、杠桿平衡原理五、杠桿平衡原理動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂F1l1F2l2杠桿受多個(gè)動（阻

8、）力的平衡條件是什么呢？杠桿受多個(gè)動（阻）力的平衡條件是什么呢？給我一個(gè)支點(diǎn)和一根足夠長的硬給我一個(gè)支點(diǎn)和一根足夠長的硬棒，我就能撬動地球。棒，我就能撬動地球。 阿基米德阿基米德F1l1+ Fnln F2l2 + Fmlm F1l1 F2l2阿基米德撬地球的杠桿應(yīng)該有什么特點(diǎn)呢？阿基米德撬地球的杠桿應(yīng)該有什么特點(diǎn)呢？1省省力力杠杠桿桿省力杠桿有哪些特點(diǎn)？省力杠桿有哪些特點(diǎn)？六、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【杠桿的分類杠桿的分類】【特點(diǎn)特點(diǎn)】動力臂大于阻力臂動力臂大于阻力臂動力小于阻力，省力動力小于阻力，省力 費(fèi)距離費(fèi)距離【實(shí)例實(shí)例】 起子起子羊角錘羊角錘壓水井手柄等壓水井手柄等2費(fèi)費(fèi)力力杠

9、杠桿桿六、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【杠桿的分類杠桿的分類】【特點(diǎn)特點(diǎn)】動力臂小于阻力臂動力臂小于阻力臂動力大于阻力，費(fèi)力動力大于阻力，費(fèi)力 省距離省距離【實(shí)例實(shí)例】船槳等船槳等笤帚笤帚筷子筷子為什么要使用費(fèi)力杠桿呢？為什么要使用費(fèi)力杠桿呢？鑷子鑷子3等等臂臂杠杠桿桿天平如果不等臂怎么修正？天平如果不等臂怎么修正？六、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【杠桿的分類杠桿的分類】【特點(diǎn)特點(diǎn)】動力臂等于阻力臂動力臂等于阻力臂動力等于阻力動力等于阻力【思考思考】有沒有既省力又省距離的杠桿？有沒有既省力又省距離的杠桿？不省力也不省距離不省力也不省距離六、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【桿秤原理的研

10、究桿秤原理的研究】【原理原理】1 1、桿秤上的刻度線是否均勻分布？、桿秤上的刻度線是否均勻分布？3 3、有一種雙提鈕桿秤，雙提鈕的作用是什么？、有一種雙提鈕桿秤，雙提鈕的作用是什么？2 2、長期使用秤砣生銹對測量結(jié)果有什么影響？、長期使用秤砣生銹對測量結(jié)果有什么影響？F1l1F2l2m物物gAOm砣砣gOBm物物m砣砣OB/AOm物物與與OB成正比成正比【思考思考】（均勻）（均勻）（偏?。ㄆ。砍蹋砍蹋┝?、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【平衡要素的計(jì)算平衡要素的計(jì)算】【方法方法】1 1、合理構(gòu)建模型，明確平衡要素、合理構(gòu)建模型，明確平衡要素3 3、注意單位統(tǒng)一，規(guī)范解題過程、注意單

11、位統(tǒng)一，規(guī)范解題過程2 2、對應(yīng)杠桿原理，落實(shí)公式變形、對應(yīng)杠桿原理，落實(shí)公式變形六、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【平衡要素的計(jì)算平衡要素的計(jì)算】例、扁擔(dān)長例、扁擔(dān)長2m2m，兩端物體的質(zhì)量，兩端物體的質(zhì)量分別為分別為50kg50kg和和30kg30kg。若不考慮扁。若不考慮扁擔(dān)的重力。人的肩頭應(yīng)在什么位擔(dān)的重力。人的肩頭應(yīng)在什么位置，扁擔(dān)才平衡置，扁擔(dān)才平衡? ?【解解】 F1l1F2l2m1gAOm2g(ABAO)50kgAO30kg(2mAO)解之得：解之得：AO0.75m肩頭離肩頭離A A端端0.75m0.75m處，扁擔(dān)可保持平衡。處，扁擔(dān)可保持平衡?！敬鸫稹苛?、杠桿原理的應(yīng)用六、

12、杠桿原理的應(yīng)用例、如圖，例、如圖，質(zhì)量可忽略的杠桿上所標(biāo)的每一格長度都是相質(zhì)量可忽略的杠桿上所標(biāo)的每一格長度都是相 等的，等的，0 0為支點(diǎn)，杠桿兩邊所掛的每一個(gè)鉤碼均相同，為支點(diǎn)，杠桿兩邊所掛的每一個(gè)鉤碼均相同， 杠桿在水平位置平衡。在下列情況下，杠桿仍在水平杠桿在水平位置平衡。在下列情況下，杠桿仍在水平 位置保持平衡的是位置保持平衡的是（ ） A A兩邊都減少一個(gè)鉤碼兩邊都減少一個(gè)鉤碼 B B兩邊的鉤碼下各加掛一個(gè)兩邊的鉤碼下各加掛一個(gè) 相同的鉤碼相同的鉤碼 C C左邊鉤碼向右移一格，右左邊鉤碼向右移一格，右 邊鉤碼同時(shí)向左移一格邊鉤碼同時(shí)向左移一格 D D右邊加掛一個(gè)相同鉤碼，左邊鉤碼同

13、時(shí)向左移一格右邊加掛一個(gè)相同鉤碼，左邊鉤碼同時(shí)向左移一格F1l1F2l2 F1l1 F2l2【動態(tài)平衡的分析動態(tài)平衡的分析】六、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【動態(tài)平衡的分析動態(tài)平衡的分析】例、如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)杠桿可繞軸例、如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)杠桿可繞軸O O轉(zhuǎn)動，在直桿轉(zhuǎn)動，在直桿 的中點(diǎn)掛一重物的中點(diǎn)掛一重物, ,在桿的另一端施加一個(gè)動力在桿的另一端施加一個(gè)動力F F， 將直桿從右下位置慢慢抬起到水平位置過程中，將直桿從右下位置慢慢抬起到水平位置過程中， 力力F F大小的變化情況是大小的變化情況是 ( )( ) A.A.一直增大一直增大 B.B.一直減小一直減小 C. C.保持不變保持不

14、變 D.D.無法確定無法確定六、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【動態(tài)平衡的分析動態(tài)平衡的分析】例、如圖所示例、如圖所示, ,在一個(gè)輕質(zhì)杠桿在一個(gè)輕質(zhì)杠桿 的中點(diǎn)掛一重物的中點(diǎn)掛一重物, ,在桿的另在桿的另 一端施加一個(gè)動力一端施加一個(gè)動力F F，使杠，使杠 桿保持平衡桿保持平衡, ,然后向右轉(zhuǎn)動然后向右轉(zhuǎn)動 F F至水平方向，這一過程中至水平方向，這一過程中 F F變化情況是變化情況是 ( )( ) A.A.一直增大一直增大 B.B.一直減小一直減小 C. C.先變小后變大先變小后變大 D.D.先變大后變小先變大后變小思考：如何確定出使杠桿平衡的最小動力呢？思考：如何確定出使杠桿平衡的最小動力呢？六、杠桿原理的應(yīng)用六、杠桿原理的應(yīng)用【最小動力的確定最小動力的確定】【方法方法】1 1、合理確定支點(diǎn)、合理確定支點(diǎn)OO和動力作用點(diǎn)和動力作用點(diǎn)3 3、作動力作用線，判斷阻力作用效果、作動力作用線，判斷阻力作用效果2 2、連線支點(diǎn)和動力