探究杠桿的平衡條件（滬粵版）課件

6.5探究杠桿的平衡條件6.5探究杠桿的平衡條件金字塔

埃及金字塔是世界七大奇跡之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世紀(jì)，高146.5米，相當(dāng)于40層樓高，由230萬塊重約2.5噸的大石塊疊成，最大的一塊重約16噸，全部工程歷時30余年。古埃及人用什么工具創(chuàng)造了這一奇跡？金字塔

埃及金字塔是世界七大奇跡之一。其中法老胡夫探究杠桿的平衡條件（滬粵版）ppt課件人們生產(chǎn)、生活中用到了下列的工具人們生產(chǎn)、生活中用到了下列的工具探究杠桿的平衡條件（滬粵版）ppt課件今天我們用塔吊建成現(xiàn)代化城市！今天我們用塔吊建成現(xiàn)代化城市！這些工具具有什么共同特征呢？這些工具具有什么共同特征呢？

注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的,即杠桿可以是各種各樣的形狀.定義：物理學(xué)中,把能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒,叫做杠桿。蹊蹺板及上面列舉的生產(chǎn)工具都是杠桿。1、受力的作用；2、繞固定點轉(zhuǎn)動；3、比較堅硬。共同特征一、認(rèn)識杠桿注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的,即杠桿可以是各種各F2阻力L1動力臂L2阻力臂動力作用線阻力作用線O支點杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力支點到動力作用線的距離支點到阻力作用線的距離F1動力認(rèn)識杠桿的五要素:F2阻力L1動力臂L2阻力臂動力作用線阻力作用線O支點杠桿繞

一“點”——支點O（一定在杠桿上）動力F1

二“力”——

相對的阻力F2

動力臂L1

二“臂”——

阻力臂L2杠桿五要素注意：杠桿的力臂不一定在杠桿上。畫杠桿力臂的方法①找點（確定支點）；②畫線（畫力的作用線，一般畫為虛線）；③作垂線段（從支點向力的作用線作垂線，垂足在力的作用線上，一般畫為虛線）；④標(biāo)力臂（標(biāo)垂足---直角符號、標(biāo)力臂---支點到垂足的距離）。一“點”——支點O（一定在杠桿上）杠桿五要素注意：杠桿

例題1：畫出下圖杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F1F2L1L2O例題1：畫出下圖杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂例題2：畫出它們的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F1F2L1L2OO

F2F1L1L2例題2：畫出它們的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F1oF1F2L2L1oF1F2L2L1oF1F2L2.L1oF1F2L2.L1l1F1l2F2Ｏl1F1l2F2Ｏ杠桿的平衡當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，我們就說杠桿處于平衡。二、探究蹊蹺板中的道理杠桿的平衡當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下，保持靜止怎樣才能使這些工具平衡呢？讓我們從蹺蹺板開始進(jìn)行探究。怎樣才能使這些工具平衡呢？讓我們從蹺蹺板開始進(jìn)行探究。蹺蹺板的簡化裝置：為了便于探究蹺蹺板怎樣才能平衡，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。活動1：探究杠桿的平衡條件蹺蹺板的簡化裝置：為了便于探究蹺蹺板怎樣才能平衡，F(xiàn)1F2oL1L2作出杠桿的五要素F1F2oL1L2作出杠桿的五要素1提出問題：

杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？2猜想與假設(shè)：假設(shè)一：F1+L1=F2+L2假設(shè)二：F1–L1=F2–L2假設(shè)三：F1/L1=F2/L2假設(shè)四：F1

·L1=F2

·L21提出問題：杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、AB3制定計劃與設(shè)計實驗杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺器材:測量的物理量:力的大小力臂的長度

（2）

A、B兩圖中的杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，實驗時采用哪幅圖？為什么？討論：

實驗時，使杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接讀出或量出力臂的大小。（1）杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用?調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡.AB3制定計劃與設(shè)計實驗杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺器實驗步驟：1.調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡。

2.在杠桿的左側(cè)一個位置掛上適量的鉤碼，記錄此位置，同時在右側(cè)掛上適量的鉤碼，移動此鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡，記錄此位置。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復(fù)上面的步驟，得出三組數(shù)據(jù)。實驗步驟：1.調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡。2.1、在實驗前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。2、掛鉤碼后，不能再移動平衡螺母，只能通過移動鉤碼的位置使杠桿平衡。3、讀數(shù)時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長度。實驗注意事項4進(jìn)行實驗與收集數(shù)據(jù)1、在實驗前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水請同學(xué)們開始做實驗實驗次數(shù)F1/NL1/mF2/NL2/m1

2

3

20.1530.10

50.08100.04100.0550.10實驗數(shù)據(jù)記錄請同學(xué)們開始做實驗實驗次數(shù)F1/NL1/mF2/N動力χ動力臂＝阻力χ阻力臂Ｆ１＝Ｌ１5分析論證、得出結(jié)論F1·L1=F2·L2或杠桿的平衡條件：Ｌ２Ｆ２動力χ動力臂＝阻力χ阻力臂Ｆ１＝Ｌ１5分析論證、得出結(jié)論F總之,杠桿的平衡條件是F1·L1=F2·L2交流與合作你的實驗結(jié)論與你的假設(shè)一致嗎?你的結(jié)論是什么?總之,杠桿的平衡條件是F1·L1=F2·L2交流如何用彈簧測力計將下面杠桿調(diào)平？？如何用彈簧測力計將下面杠桿調(diào)平？？F3F2F4F1拉一拉哪個方向用力時更省力？F3F2F4F1拉一拉哪個方向用力時更省力？例題1：如上圖中的大人重750N，小女孩重250N，當(dāng)大人坐在與蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸距離0.5m處，小女孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？已知：F2=750N，L2=0.5m，F(xiàn)1=250N求：L1=？解：根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，得L1=F2L2/F1=750NX0.5m÷250N=1.5m答：小女孩應(yīng)該坐在離轉(zhuǎn)軸1.5m處。例題1：如上圖中的大人重750N，小女孩重250N，AOBCF2F1已知：L2=A0=0.1mL1=0C=0.7mF2=G=1400N解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得：答：需要在B端豎直向下用200N的力才能撬起石頭。求：F1=?

例題2：如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1m，AB＝1m，OC＝0.7m，要撬起重為1400N的石頭，需要在B端豎直向下用多少N的力才能撬起石頭？AOBCF2F1已知：L2=A0=0.1mL1=0C=0你能說出“小小秤砣壓千斤”的道理嗎?

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?理發(fā)剪刀和鐵匠用的剪刀有何區(qū)別?三、杠桿的作用你能說出“小小秤砣壓千斤”的道理嗎?你知道擰松生銹的螺

阿基米德是古希臘偉大的科學(xué)家，他有句名言：“給我一個支點，我可以撬動地球?！卑⒒椎抡f這句話的理論根據(jù)是什么？阿基米德是古希臘偉大的科學(xué)家，他有句名言：“給我一個交流與合作根據(jù)杠桿的平衡條件：F1·L1=F2·L2①當(dāng)L1>L2

時，F(xiàn)1<F2(動力<阻力)②當(dāng)L1<L2

時，F(xiàn)1>F2(動力>阻力)③當(dāng)L1=L2

時，F(xiàn)1=F2(動力=阻力)交流與合作根據(jù)杠桿的平衡條件：F1·L1=F2·L2①當(dāng)L1

杠桿類型

杠桿特點省力杠桿L1>L2

F1<F2如：撬棒起子鍘刀抽水機(jī)費力杠桿L1<L2

F1>F2

如：

腳踏板鑷子等臂杠桿L1=L2

F1=F2如：天平做出P27頁圖6-42中各器具的力臂，并根據(jù)力臂的關(guān)系判斷為何種杠桿?；顒?：認(rèn)識生活中的杠桿杠桿類型杠桿特點省力杠桿L1>省力杠桿：它們有何共同特點？（動力臂 〉阻力臂）省力杠桿：它們有何共同特點？（動力臂 〉阻力臂）費力杠桿它們有何共同特點？（動力臂〈阻力臂）費力杠桿它們有何共同特點？（動力臂〈阻力臂）F2F1動力臂l1阻力臂l2O動力臂=阻力臂等臂杠桿天平是等臂杠桿的典型應(yīng)用F2F1動力臂l1阻力臂l2O動力臂=阻力臂等臂杠桿天平是等請對下列器具應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類：等臂杠桿費力杠桿費力杠桿省力杠桿費力杠桿請對下列器具應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類：等臂杠桿費力杠桿費力杠桿省力省力杠桿費力杠桿省力杠桿費力杠桿省力杠桿費力杠桿省力杠桿費力杠桿省力杠桿費力杠桿省力杠桿費力杠桿杠桿類型杠桿的優(yōu)點杠桿的缺點省力杠桿費力杠桿等臂杠桿思考：什么情況下，人們會選用費力杠桿？使用費力杠桿有什么好處？

當(dāng)阻力比較小時，人們會選用費力杠桿。使用費力杠桿會省距離，很方便。省力費距離省距離費力既不省力也不省距離杠桿類型杠桿的優(yōu)點杠桿的缺點省力杠桿費力杠桿等臂杠桿生物體內(nèi)的杠桿生活·物理·社會生物體內(nèi)的杠桿生活·物理·社會畫出圖中作用在A點最小的力的方向。

FAB①使用杠桿時，要使動力最小，必須動力臂最長。思維拓展杠桿“最小力”的作法②最長力臂的確定：A.把支點和力的作用點相連作為最長力臂；B.在滾動圓柱體時，把支點和圓心相連構(gòu)成的直徑作為最長力臂；C.對于長方體來說，對角線為最長力臂。畫出圖中作用在A點最小的力的方向。F3.各式各樣的剪刀都是一對杠桿．要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀最合適?

()A．?????B．????C．????D．√3:1B1.判斷：動力和阻力可以人為規(guī)定。（）2.把重為4N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端,杠桿平衡時,兩力臂長之比是＿＿＿＿課堂練習(xí)3.各式各樣的剪刀都是一對杠桿．要剪開較硬的物體，使用4.要使右圖杠桿保持平衡,最省力的方向是()ABCDoA5.右圖為人的上肢圖解，此時手托著質(zhì)量為1千克的物體,則肱二頭肌收縮時所承受的力為（）A.小于9.8牛頓B.大于9.8牛頓C.等于9.8牛頓D.等于1千克

Ｂ4.要使右圖杠桿保持平衡,最省力的方向是(6．在“研究杠桿平衡條件”實驗中（1）實驗前出現(xiàn)圖甲所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的螺母向

調(diào)（填“左”或“右”）（2）實驗過程中出現(xiàn)圖乙所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，這時應(yīng)將右邊的鉤碼向

（填“左”或“右”）移動

格（3）圖乙中杠桿水