杠桿及其平衡條件

1、一、杠桿,人類很早就使用杠桿了，杠桿是最簡單的機械之一。,提出問題：它們都是杠桿，工作時有什么共同特征？,1、能識別杠桿，并能準確地找出支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。 2、通過實驗探究，能得出杠桿的平衡條件。 3、能應用杠桿的平衡條件進行簡單的計算。,活動,拔圖釘,木板上釘了一只圖釘，你能用手把他拔出來嗎？ 請選用下圖中的工具把圖釘從木板中拔出來。,生活中有許多任務都是用類似的方法來完成的。,【探究一】下列工具工作時有什么共同特征？,合作交流,共同特征,有力的作用,繞固定點轉(zhuǎn)動,硬棒,硬棒可以是直的,也可以是彎曲的,即硬棒可以是各種各樣的形狀。,讓我想一想?,一根硬棒，在力的作用下能繞著固

2、定點O轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿（lever）。,定義：,影響杠桿使用效果的因素,【探究二】,A、支點（O）,B、動力（F1）,C、阻力（F2）,D、動力臂（l1）,E、阻力臂（l2）,【杠桿的五要素】,O,F1,F2,動力作用線,阻力作用線,注意：力的作用點一定在杠桿上,力的作用線：過力的作用點沿力的方向所畫的直線,支 點(o)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點,動 力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力,阻 力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力,動力臂(L1)：從支點到動力作用線的垂直距離,阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的垂直距離,(力的作用線：過力的作用點，沿力的方向的直線),杠桿的五個要素：,這些概念很重要,支點O,動

3、力臂l1,阻力臂l2,動力F1,阻力F2,力臂的作法,一找點、二畫線、三作垂線段,1.找支點,2.作力的作用線,3.作力臂,杠桿示意圖的作法,O,F1,F2,l1,l2,杠桿示意圖的作法,l1,F1,l2,F2,思考：力臂一定在杠桿上嗎？,不一定,杠桿在動力和阻力作用下靜止或勻速轉(zhuǎn)動時，我們就說杠桿平衡。,（一）杠桿 平衡：,【討論】,體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩(wěn)定下來？,問題：杠桿在滿足什么條件時才會平衡呢？,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系？,2 、猜想與假設：,假設一：,假設二：,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,（二）探究杠

4、桿的平衡條件：,杠桿、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計,4、器材:,3、測量的物理量:,力、力臂,（二）探究杠桿的平衡條件：,5、實驗操作：,（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。,保證力臂沿杠桿，便于測量； 消除杠桿自重對實驗結果的影響。,杠桿向右偏，則將平衡螺母往左調(diào)。 杠桿向左偏，則將平衡螺母往右調(diào)。,（2）杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。 （3）改變阻力和阻力臂的大小，相應調(diào)節(jié)動力和動力臂的大小，再做幾次實驗。 （4）在杠桿的一側掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動

5、力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。,（二）探究杠桿的平衡條件：,尋找杠桿平衡的普遍性規(guī)律,避免結論的偶然性。,動力動力臂阻力阻力臂,F1l1=F2l2,杠桿原理,探究結論,O,l19m,l27cm,F1200N,F2,杠桿的平衡條件應用,例題：,由F1l1F2l2 得：,解：,2.57104N,=2.57103kg2.57t,1. 杠桿的概念：一根硬棒，在力的作用下如 果能繞 著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。,2. 杠桿的五要素：,（1）支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。（用“O”表示）,（2）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。（用“F1”表示）,（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。（用“F2”表示）

6、,（4）動力臂：從支點到動力作用線的距離。 （用“L1”表示）,（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。 （用“L2”表示）,小結,3. 杠桿的平衡條件： 動力動力臂阻力阻力臂,畫出圖中杠桿各力的力臂,F1,F2,l1,l2,F1,F2,l1,O,l2,O,課堂訓練,F1,F2,l1,l2,O,畫出各力和力臂,F1,O,O,F1,F2,F2,l1,l2,l2,l1,畫出各力和力臂,l1,F1,l2,F2,o,畫出各力和力臂,F2,F1,l2,l1,想一想?,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？,要改變,畫出各力和力臂,知識點一 杠桿,【課時練101頁】 1、這些用具工作時，都可以繞一個固定點轉(zhuǎn)動；這類機械我們稱之為杠桿。 2、如圖，其中A為剪鋼絲處，B為手的用力點，O為轉(zhuǎn)動軸（支點）。 3、不能。應是支點到力的作用線的距離。 4、不一定，比如力臂不一定在杠桿上。 5、畫法：1）確定支點；2）作出動力（或阻力）的作用線；3）從支點向動力（或阻力）的作用線作垂線，此線段就是動（阻）力臂。,思考,知識點二 探究杠桿的平衡條件,【課時練102頁】 1、與作用在杠桿上的力和物體到杠桿支點的距離有關。 2、鐵架臺、杠桿、鉤碼等。 3、通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母。當杠桿右端下沉時，將平衡螺母向左調(diào)節(jié)；當杠桿右端下沉時，將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平