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6.5 探究杠杆的平衡条件 一、学习目标:1知道什么是杠杆,能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂和阻力臂,能根据实物画出杠杆的示意图。2知知道杠杆的平衡条件,会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。2、 学习重点:杠杆平衡条件3、 学习难点:力臂的概念及其画法 学习过程:1、 认识杠杆1、以上图片中的机械,它们共同的特点是什么呢?2、在力的作用下,能绕 转动的硬棒(直棒或曲棒),物理学中叫 。3、杠杆的五要素:支点:杠杆绕着转动的点叫,用符号表示;动力:使杠杆转动的力叫,用符号表示;阻力:阻碍杠杆转动的力叫,用符号表示;动力臂:从_到_的距离叫动力臂,用符号表示;阻力臂:从_到_的距离叫动力臂,用符号表示4、如下图所示为杠杆的五要素,请你找出作动力臂和阻力臂的方法:找出 的作用点o,用虚线作出动力(或阻力)作用线 ,(力的作用线是过f1、f2的直线)过支点o作一虚直线 动力作用线(或阻力作用线)支点o到垂足之间的线段就是动力臂l1或阻力臂l2马上练习:1画力臂2、 探究杠杆的平衡条件阿基米德有句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。”地球的质量这么大,一个人可以撬动地球?我们先来探究杠杆的平衡条件,然后你就会明白其中的道理。(1)提出问题怎样才能使杠杆保持水平平衡状态?(2)猜想与假设杠杆的平衡与哪些因素有关呢?你的猜想是什么?(3)制定计划与设计实验为了用实验研究上述问题,我们用一较为简单的杠杆来做实验,把带有等分刻度的均匀木尺中心固定在支架上,两边挂上钩码来进行实验,比较杠杆两边拉力与自身力臂的关系。f1f2ol1l2杠杆平衡螺母(4) 进行实验与收集数据实验步骤:a. 调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;b. 把同个数的钩码挂在杠杆支点的两边,改变钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡;c.记录左边钩码的拉力f1、左边钩码距离悬挂点的距离l1、右边钩码的拉力f2、右边钩码距离悬挂点的距离l2的数值;d.改变钩码的拉力f和钩码距离悬挂点的距离l的数值,再做几次。(5)分析和论证实验次数动力f1/n动力臂l1/cmf1l1阻力f2/n阻力臂l2/cmf2l2123结论:杠杆的平衡条件是:杠杆的动力臂是阻力臂的几倍,杠杆的动力f1就是阻力f2的几分之一,也可以表述为:动力 阻力 ,用公式表示为 马上练习:1实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向调(填“左”或“右”)。2实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向 (填“左”或“右”)移动格。3图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将。(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)4有这样一句话“托盘天平是支点在中间的等臂杠杆,天平平衡时砝码的质量等于被测物体的质量”。实际上使用天平经常同时用到砝码和游码,此时被测物体的质量应砝码的质量(填“大于”“小于”或“等于”)。5如下右图所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件,说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理。abo6 如右图所示,画出使杠杆ab在图位置静止时在a点所用最小力f3、 杠杆的种类观察日常生活中的杠杆,比较动力臂和阻力臂的大小关系,再比较动力和阻力的关系,看看有什么关系?特征优缺点应用l1l2省力费距离l1l2费力省距离l1=l2不省
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