探究杠桿平衡條件1

杠桿平衡條件的應用知識與技能過程與方法情感態(tài)度與價值觀認識杠桿。認識杠桿的幾個概念。能從常見工具和簡單機器中識別出杠桿。知道杠桿的平衡條件及其杠桿的一些應用。經(jīng)歷繪制杠桿示意圖的過程，體會科學抽象的方法。觀察和操作杠桿，體會杠桿的作用。經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程。學習分析實驗現(xiàn)象、尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律，從中歸納出實驗結(jié)論的一般方法。關心生活、生產(chǎn)、自然現(xiàn)象中杠桿的使用。樂于在周圍生活中發(fā)現(xiàn)和分析各種杠桿，具有利用杠桿煩方便自己工作的意識。認識科學探究中必須有合作精神。教學重、難點教學重點：畫最小的力。杠桿平衡計算題。教學難點：尋找力臂。根據(jù)實物圖畫出杠桿示意圖l2OF1F2l2l1l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF1OF2F1O

F2

F1

l2l1O

l1F1

F2

l2人體中的杠桿踮著腳尖為什么難以站穩(wěn)?ABCDEF圖1圖2問:圖1與圖2有何不同之處?圖1在水平位置,圖2不在水平位置問:圖1與圖2有何相同之處?都處于靜止狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)思考：怎么的杠桿才算平衡呢？當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，或作緩慢地勻速轉(zhuǎn)動時，我們說杠桿平衡了。F1F2l1l2=（或）杠桿的平衡狀態(tài)：靜止或勻速轉(zhuǎn)動杠桿的平衡條件：F1l1=F2l2思考：1、在實驗開始時，為什么先要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？2、有用彈簧測力計作阻力進行實驗時，彈簧測力計為什么要豎直向上拉？如果彈簧測力計向上斜拉，它的讀數(shù)會發(fā)生怎樣的變化？3、在調(diào)好杠桿平衡之后進行實驗的過程中，是否需要再調(diào)整杠桿的平衡螺母？杠桿平衡的條件F1L1＝F2L2或F1L1F2L2＝杠桿的應用中國古代對杠桿也有廣泛的使用古埃及人在建金字塔生活中的杠桿省力杠桿（動力臂大于阻力臂）F2F1L1L2Oh2h1省力杠桿：Oh1＞h2省力、費距離有何特點？費力杠桿（動力臂小于阻力臂）F2F1L1L2O費力杠桿：h2h1O費力、省距離h1＜h2有何特點？F2F1動力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1<L2∴F1>

F2這是費力杠桿費力杠桿等臂杠桿：動力臂等于阻力臂F2F1L1L2O什么時候使用等臂杠桿呢？L2＝L1Ｆ2＝F1F2F1動力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2這是等臂杠桿等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿的特點4、杠桿的應用：①當l1＞l2時，F(xiàn)1＜F2省力杠桿②當l1＜l2時，F(xiàn)1＞F2費力杠桿③當l1=l2時，F(xiàn)1=F2等臂杠桿如：鍘刀、起瓶器如：魚竿、筷子如：天平哪些杠桿是省力,哪些是費力杠桿?舉例生活中的例子,并說明原因討論：如何正確選用這些剪刀？為什么？ABCDEF下圖杠桿分別是哪種杠桿？O

F1

F2

l2l1費力杠桿省力杠桿等臂杠桿ll省力杠桿F1

F2

l1l2它們是什么杠桿？想一想：為什么有的杠桿會費力？設 計這種杠桿的目的是什么？P96例題：道釘橇有關尺寸如圖所示，若在A點豎直向下的作用200牛的力，道釘橇對道釘會產(chǎn)生多大的力？·F1F2OL1L21.2米6厘米如果這個力還不能將道釘拔出，在保持手的作用力大小和作用點不變的情況下采用什么方法可以增大道釘橇對道釘?shù)淖饔昧Γ?．如圖所示,某同學在做俯臥撐運動?？蓪⑺暈橐粋€杠桿。他的重心在A點,重力為500牛,那么他將身體撐起，雙手對地面的壓力至少＿＿＿。若他在1分鐘內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4米，則他的功率至少為＿＿＿瓦。

300牛60結(jié)束1。有一根杠桿，動力為1000N，阻力為3000N，動力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？已知：F1＝1000NF2＝3000NL1＝1.5m求：L2＝？解：根據(jù)杠桿的平衡條件：

F1L1＝F2L2

L2＝F1L1

/F2=(1000NX1.5m)/3000N=0.5m答：它的阻力臂為0.5m.2。一根輕質(zhì)扁擔長1.8m，前后兩端分別掛上重600N和200N的貨物，問：人肩應挑在離前端多遠處才能使扁擔平衡？F1=G1＝600NF2=G2＝200NOL1L2L=1.8m根據(jù)L1＋L2＝1.8m得出L2=1.8m－L1根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2600NXL1＝200NX(1.8m－L1）得：L1=0.45m解:設肩的前端為動力F1和動力臂L1答：人肩應挑在離前端0.45m處才能使扁擔平衡。例題1：如圖，一輕質(zhì)桿OA一端固定在豎直墻上，可繞O點轉(zhuǎn)動，已知0A=30cm，OB=20cm,在A點處懸掛一重物G，質(zhì)量為2kg，若在B處施一豎直向上的拉力F，使杠桿在水平線上平衡，此時拉力F為多少？

BAOFL2L1解：F2=G=mg=2Kg×10N/Kg=20N由F1L1＝F2L2，得：F2L2＝F1L120N×30cm20cm＝=30N答：此時拉力F為30N例題2：如圖：OA=2OB，物體重為60N，不計杠桿自身重力，繩與桿的夾角為30℃，則繩的拉力為多少？OBAF1L1L2解：在直角三角形OAC中 ∠OAC=300L1=1/2OA,L2=OB=1/2OAL1=L2由F1.L1=F2.L2知F1=F2=G=60NC答：此時繩的拉力F為60N考考你計算8、杠桿平衡時，動力為10N，阻力為40N，動力臂為0.4m求阻力臂。9、一條扁擔長1.4m左端掛300N重的物體，右端掛400N重的物體，問人肩能挑距左端多遠的地方，扁擔才能處于水平平衡？練習一：ABCDAB

CD下列個杠桿是省力的（）A練習二：BCDABC下列哪個杠桿是省距離的（）D1.如圖4,杠桿處于平衡狀態(tài),F的力臂是什么?2.如圖5,某一同學由圖得出F1×OA=F2×OB,這個結(jié)論對嗎?為什么?練習三：尋找最小的力F1F2L1L2O力臂的畫法力臂：支點到力的作用線的垂直距離。1、先找點2、再畫力3、作垂線4、標力臂步驟：例、若一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方向改變，力臂是否改變？什么時候力最??？答：要改變F1OL1L2F2F3力臂最長時力最小。L3畫最小的力步驟：1、確定支點和力的作用點。2、連接支點和力的作用點就是最長的力臂。3、根據(jù)杠桿平衡條件，在力的作用點做與力臂垂直的線段就是最小的力。4、確定力的方向，在支點兩側(cè)方向相同在支點同側(cè)方向相反1、有一彎曲杠桿如圖，Ｏ為支點，在Ａ點掛一重物Ｇ，為使杠桿在圖中所示位置平衡，請在點Ｃ畫出所加最小力示意圖ＡＯＣＧF最小的力支點兩側(cè)方向反3、半徑為的Ｒ圓柱體截面如圖所示，現(xiàn)以Ａ點為支點將它推上高為Ｒ／２的臺階，請畫出所用最小推力示意圖ＡＲF最小的力4、如圖，想用最小的力將講桌左端抬起，畫出最小的力示意圖。AF最小的力F1F2動力臂l1阻力臂l2O最小的力人施加于杠桿的力最小，F(xiàn)1的方向如何加？如圖所示，用撬棒撬起大石頭，向上、向下用力都可以，哪一種方式更省力？C為B、D的中點。請你具體說明原因。

能力提升L上L下F2B如圖，杠桿上Ｂ點吊一重物，為使杠桿平衡，在Ａ點分別施加方向不同的力Ｆ１Ｆ２Ｆ３，其中最小的力是：（）Ａ：Ｆ１Ｂ：Ｆ２Ｃ：Ｆ３Ｄ：力大小相等ＧＦ１Ｆ２Ｆ３ＢＡ練習鞏固練習2。各式各樣的剪刀都是一對對杠桿，要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀最合適（

）

1。一根杠桿動力臂與阻力臂之比是3:2,要使杠桿平衡,則動力與阻力之比是______.2：3B3。在下圖的四個杠桿均處于平衡狀態(tài),各杠桿上懸掛的物體重G均相等,所需的力分別為F1、F2、F3、F4，其中最小的是()4。①剪鐵皮的剪子、②釣魚桿、③天平、④電工鉗,其中省力的杠桿是________省距離的杠桿________,等臂的杠桿是__________.1、4F132GGGG5。一根杠桿AB長1m，支點距B端0.4m，現(xiàn)如圖所示在A端掛一個重200N的物體G1，若要使杠桿平衡，則要在B端掛一多重的物體G2？

300N6。左圖中輕棒OA可繞O點轉(zhuǎn)動，OA長1.8m，在桿上距O點0.6m處的B點用繩掛一個重120N的物體G，若要使OA如左圖所示位置平衡，則在A點應施加的最小力為_____________N，試在右圖中由所給條件作出該力的圖示。20N7。如圖所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求將重物G提起時所用的最小動力（圖中裝置可繞A點轉(zhuǎn)動）。

80N

8。用扳手擰生銹的螺母時，工人師傅常在扳手柄上再套一節(jié)管子，如圖。這樣就可以比較容易地擰下螺母，這是因為（）A、套上的管子較重，可以省些力B、套上的管子較粗，使用比較方便C、套上管子后可以用較大的力D、套上管子后增大了力D9。如圖，人體前臂可以視作杠桿，當曲肘將手中重物舉起時，阻力臂大小將

（填“增大”或“減小”）減小

10、如圖所示，用一根自重可以忽略不計的撬棒撬動石塊。若撬棒C點受到石塊的壓力是1500牛，且AB=1.5米，BC=0.3米、CD=0.2米，則要撬動該石塊所用的力應不小于（）A、500牛B、300牛C、200牛D、150牛D11,如圖的縫紉機踏板是杠桿，用腳踩踏板使用它工作時是（）A、省力的B、費力的C、既不省力也不費力D、可以省力也可以費力12.、如圖甲是鍋爐的安全閥門自動控制的裝置。請在圖乙中畫出杠桿OAB所受動力和阻力的示意圖。B13.如圖，先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在A點掛兩個質(zhì)量相同的鉤碼，欲使杠桿重新平衡，可在B點掛上同質(zhì)量的鉤碼個數(shù)為（）A、1B、2C、3D、4