杠杆(画力臂和杠杆平衡条件)特好.ppt

杠杆,什么是杠杆？,一、杠杆,这些都应用了杠杆原理,认识杠杆,用剪刀剪断电线,思考以下几个问题： 1、这些工具的材质在软硬程度上有什么共同特点？ 2、在工作中它们发生了怎样的运动? 3、在什么条件下它们才能这样运动?,用镊子夹取铁钉,用起子开起汽水瓶,提问：杠杆有什么共同的特征呢？,1 . 2 . 3.,固定点,绕固定点转动,硬棒,归纳结论,1. 杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆。,举例,提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？,杠 杆,一、什么是杠杆？,一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。,当杠杆在动力和阻力作用下 保持静止时，我们就说杠杆平衡了。,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,2. 杠杆的五要素,支点,动力,动力臂,阻力,阻力臂,杠杆绕着转动的固定点，用O表示。,使杠杆转动的力，用F1表示。,从支点到动力作用线的距离，用L1表示。,阻碍杠杆转动的力，用F2表示。,从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。,动力和阻力使杠杆转动的方向（转动效果）相反,提问：什么是力臂？,2 杠杆是否都是直的？,回答：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？,3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？,答：不是,答：杠杆可以是直的，也可以是弯的,答：要改变,l1,O,l2,请作出动力臂和阻力臂,L1,L2,力臂的作图要点：（1）找到力的作用线，必要时延长或反向延长力的作用线；（2）过支点作力的作用线的垂线； （3）在对应的垂线旁标上L1或L2。本题答案如图所示。,说明 力臂必须是从支点到力的作用线的垂直距离。,3、画力臂的方法及步骤： （1）先根据实际情况标出杠杆的支点。 （2）再通过力的作用点沿力的方向画力的作用线（可以向两端恰当延长）。 （3）最后通过支点向力的作用线作垂线。,注意： 1、力的作用线需要延长时，延长部分一定要用虚线。 2、力臂的表示可以是实线带双箭头，也可以是虚线带大括号。,练习1：画出下面杠杆（一根铁棒）的力和力臂。,F1,练习2、画出下面杠杆的力和力臂。,F1,F2,L1,L2,O,画出各力和力臂,O,F2,F1,L1,L2,画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,O,F2,F1,阻力和动力的方向和支点的关系,画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,F1,F2,L1,L2,O,F1,F2,L1,L2,O,如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（ ）,D,完成活动学习卡P2的练习,图中，杠杆有可能平衡的是（ ）,D,在图6中，O为支点，力臂最长的力是 （ ） AF1 BF2 CF3 DF4,C,探究杠杆的平衡条件,1. 杠杆平衡：,二、杠杆的平衡条件,2. 设计实验： （1）器材：,杠杆保持静止或匀速转动,带刻度的杠杆，线，支架，钩码，弹簧测力计。,（2）步骤： a. 把杠杆安装在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 b. 在杠杆两边挂钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力。改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。,杠杆平衡的条件,当杠杆平衡时： F1L1F2L2,或,上式表明：动力臂L1是阻力臂L2的几倍，动力F1就是阻力F2的几分之一。,“给我一个支点，我可以撬动整个地球。” 阿基米德,深入思考： 你认为阿基米德的“用杠杆撬地球”的愿望可以实现吗？如果认为可以，请你帮他找出杠杆的五个要素，如果认为不可以，请说明理由。,实验题训练: 研究杠杆平衡条件的实验装置如图所示，在未挂钩码时，平衡螺母的作用是_,挂上钩码后，发现杠杆不平衡，则应_ _。,使杠杆在水平位置平衡,移动钩码的位置(或改变钩码的个数)使杠杆在水平位置平衡,某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验中，进行以下操作： （1）调节杠杆两边的螺母，使杠杆平衡。 （2）在杠杆支点的两边挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的细绳位置，并调节杠杆两边的螺母，使杠杆重新平衡，记录有关数据。 请指出该同学在上述两步操作中存在的问题。 （1）_. （2）_.,应使杠杆在水平位置平衡. (这样才可以在杠杆上直接读取力臂的长度.),加挂钩码后就不能再去调节螺母,只能通过移动钩码的位置或加减钩码来达到新的平衡.,某同学在已经调节水平平衡的杠杆的一边挂上钩码，设钩码对杠杆的拉力为F1，在同一侧用已调整好的弹簧测力计，测得使杠杆平衡的力F2，得到如下数据。,如果该同学在实验时读数和记录都正确，但操作有错误，试分析产生以上错误的原因： _ _.,F2的作用方向不在竖直位置上,使力臂L2的长度不应在 杠杆上直接读取.,在“研究杠杆平衡条件”的实验中： (1)所用的器材有弹簧测力计，支架，线，_和_. (2)实验前,先要调节杠杆两端的_.使杠杆在_.强调这一平衡位置的目的是_. (3)如图所示的杠杆已处于平衡状态,若左端所挂重物的重力是1N,则弹簧测力计的示数_2N,因为弹簧测力计拉力的力臂_OA的长度(均填“大于”、“小于”或“等于”).如果要在杠杆上直接可以读出力臂值来计算,那么弹簧测力计应沿_方向拉着杠杆. (4)该实验得到的结论是: _,钩码,带刻度的杠杆,平衡螺母,水平平衡,便于直接在杠杆上读出力臂的值,大于,小于,竖直向上,杠杆平衡时：动力动力臂=阻力阻力臂,学校组织同学们到农村参加社会实践活动，小强第一次学习挑担子，他做了以下两次试验，请你根据各小题后的要求作答。 (1)他先在1.2m扁担的两端各挂上50N的重物，担子很快就被平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置（只要回答，不要分析）？ (2)接着，他又在扁担的A端加上50N的重物，但他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识，帮助他计算出肩膀应距B端多远，担子才能重新水平平衡？（扁担质量忽略不计）,如图所示为使杠杆平衡，F1、F2、F3 三次分别作用在A点，其中_最小。,F2,希腊科学家阿基米德发现杠杆原理