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,科学探究:杠杆的平衡条件,第10章 第1节,科学探究:杠杆的平衡条件,认识杠杆,杠杆的五要素,力臂的画法,实验探究:杠杆的平衡条件,一. 认识杠杆,1. 什么是杠杆?,这些都应用了杠杆的原理,剪刀,天平,跷跷板,讨论交流:杠杆有什么共同特征呢?,1、受到力的作用下 2、硬棒 3、固定点,在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。,归纳总结:杠杆的定义?,生活中的杠杆,提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例吗?,核桃钳,扳手,独轮车,钓鱼竿,举例,当曲肘把重物举起来的时候,手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点。,当你抬脚跟的时候,是脚跟后面的肌肉在起作用,脚尖是支点,体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆(如图),这时肌肉的拉力比体重要小。,试一试:人体杠杆,二、认识杠杆的几个概念,杠杆示意图:,F2阻力,L1动力臂,L2阻力臂,动力作用线,阻力作用线,O支点,杠杆绕着转动的固定点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,支点到动力作用线的距离,支点到阻力作用线的距离,F1动力,杠杆的五个重要概念(五要素),什么是力臂?,力臂是支点到力的作用线的垂直距离。,思考讨论:,1、 力臂是一定在杠杆上吗?,2、 杠杆是否都是直的?,不一定,杠杆可以是直的,也 可以是弯的,想一想?,3、如果力的作用线过支点,力臂为多少?,力臂为0,杠杆的这些概念很重要!,动力,动力臂,动力 作用线,阻力臂,思考:什么是力臂呢?力臂怎样来画?,支点,阻力,阻力 作用线,力臂的画法,力臂:指支点到力的作用线的垂直距离。,1、什么叫杠杆,支点,动力,动力臂,阻力,阻力臂,随堂练习,3、标画出杠杆 的五要素,2、杠杆的五要素:,F1,L1,o,F2,L2,F2,F1,O,B,A,L1,L2,练习:巩固力臂的画法,例题:请把下图中的支点与力臂画出来。,A,O,B,F1,L2,L1,1.力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离。 2.力的作用线是一条直线,没有方向。 3.力臂和力的作用线用虚线表示,且力臂的长度应该用大括号标记;垂直的地方应有垂足;支点处用O标记。,F2,o,F1,F2,L1,L2,.,1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( ) A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小,D,课堂练习,2、画出图中作用在A 点最小的力的方向 。,FA,B,例题:画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,F1,F2,L1,L2,O,练一练:画出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,F1,F2,L1,L2,O,O,F2,F1,L1,L2,什么是杠杆平衡? 当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时,我们说杠杆平衡了。,三、实验探究:杠杆的平衡条件,实验器材 带有刻度的杠杆、支架台、若干个钩码等等,科学探究的基本过程,“实验探究:杠杆的平衡条件”,1、提出问题,杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?,F1、F2、L1、L2之间存在什么关系呢?,2、猜想与假设,F1,F2,o,实验探究,进行实验与收集证据,实验表格,请同学们开始实验,4、分析与论证,提问: 你的实验结论与你的假设 一致吗?你的结论是什么?,杠杆的平衡条件是:,交流与合作,动力动力臂=阻力阻力臂 公式表示为:F1L1=F2L2,这就是阿基米德发现的杠杆原理。,思考与讨论, 杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起 什么作用?, 作用是调节杠杆自身的平衡, 为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?, 避免杠杆自身重量对杠杆 平衡产生影响。 在杠杆上就能直接读出或量出力臂的数值。, 杠杆调平的方法是什么?, “左高左调、右高右调”,杠杆平衡条件的应用,例题:当在杠杆处于平衡状态,并且已知石头对杠杆的压力为3000N,动力臂和阻力臂分别为180cm和6cm,请问动力为多少?,已知:F2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cm 求:F1=? 解:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,得 F1 =(F2 L2)/L1 =(3000N6cm)/ 180cm = 100N 答:动力为100N。,四、本节小结,今天学到了什么?最后,我们总结下本节课所学的内容。,什么是杠杆,杠杆的五个重要概念,杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2,杠杆平衡的条件:,F1L1F2L2,或:,讨论:,(1)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(2)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(3)若:L1 = L2 ,则:F1 F2,=, 根据L1 、 L2 的大小关系,可将杠杆分为 种:,3,(1)L1 L2 :,(2)L1 L2 :,(3)L1 = L2 :,省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆,(2)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(3)若:L1 = L2 ,则:F1 F2,(1)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(2)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(3)若:L1 = L2 ,则:F1 F2,(1)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(2)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(3)若:L1 = L2 ,则:F1 F2,(1)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(2)若:L1 L2 ,则:F1 F2,(3)若:L1 = L2 ,则:F1 F2,省力杠杆, F1 L1 = F2 L2 , 又 L1 L2 F1 F2,省力杠杆(动力臂 阻力臂),F2,F1,L1,L2,O,h2,h1,省力杠杆的特点是:,O,h1 h2,省力费距离,省力杠杆的应用:,费力杠杆(动力臂 阻力臂),F2,F1,L1,L2,O,费力杠杆的特点是:,h2,h1,O,费力省距离,h1 h2,我们需要用费力杠杆吗?它有什么好处?,等臂杠杆(动力臂 =阻力臂),F2,F1,L1,L2,O,L2 L1 2 F1,等臂杠杆的特点是:,不省力,不费力 不省距离,不费距离,等臂杠杆有用吗?,它们是什么杠杆?,(2009上海)在图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是 ( ) A翘棒 B镊子 C铡刀 D开瓶器,( 09丰泽)图是各式各样剪刀的示意图,它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体,其中选用最合适的剪刀是( ),杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤

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