杠杆_1ppt课件

,给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球。,第1节杠杆,2020/4/26,邢老师工作室,这些能给我们提供省力、方便的工具都称为机械,【复杂机械】,蒸汽机,拖拉机,汽车,起重机,复杂机械是由简单机械组成的。,人们将机械的各种构件归并为杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等，并把它们称为简单机械。,？,共同点：,都是坚实物体（软的不行，直的弯的都可以）,工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的,除固定不动的点外，还要受到两个力的作用（一个能使它转动，另一个阻碍它转动）,一、杠杆最简单的机械,在力的作用下能绕支撑点转动的坚实物体。,【杠杆】,【模型】,可见，杠杆不是特指某一种机械，而是满足以上特征的各种机械的共同指称。,生活中的杠杆,道钉撬火钳独轮车,一些生活中可看作杠杆模型的工具。,【列举】,特别说明:,作为杠杆的物体可以是直的，也可以是弯的，但必须是坚实的，不易发生形变的。,1、物理学中，把在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体（直棒或曲棒），叫做杠杆。,L1,L2,支点,杠杆绕着转动的支撑点，用O表示。,动力,使杠杆转动的力，用F1表示。,动力臂,从支点到动力作用线的垂直距离，用L1表示。,阻力,阻碍杠杆转动的力，用F2表示。,阻力臂,从支点到阻力作用线的垂直距离，用L2表示。,杠杆的五要素,(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线),2、杠杆的描述：,O,F2,F1,顺时针旋转,逆时针旋转,辨别杠杆旋转的方向,动力、阻力使杠杆转动的方向相反，力的方向不一定相反。,注意：a、动力阻力都是杠杆受到的力，而不是杠杆给其他物体的力（杠杆是受力物体）。b、动力阻力的方向不一定相反，但是使杠杆转动的方向一定相反。c、有时动力和阻力不能区分，谁当动力都可以。,分辨杠杆,o1,o2,找支点、动力、阻力,找支点、动力、阻力,O,F1,F2,O,F1,F2,支点O,动力臂l1,阻力臂l2,动力F1,阻力F2,3、力臂的作法：,（1）找点找支点；,（2）画线画出力的作用线；,（3）作垂过支点作力的作用线的垂线；,（4）标臂标出对应力臂(L1、L2）；,1.找支点,2.画作用线,4.标力臂,O,F1,F2,l1,l2,一、认识杠杆力臂的作法（例1）,3.作垂线,l1,F1,l2,F2,一、认识杠杆力臂的作法（例2）,1.找支点,2.画作用线,3.作垂线,4.标力臂,F1,F2,L1,L2,O,一、认识杠杆力臂的作法（例3）,O,F1,F2,L1,L2,一、认识杠杆力臂的作法（例4）,O,F1,F2,L1,L2,一、认识杠杆力臂的作法（例5）,剪刀,O,F1,F2,L1,L2,一、认识杠杆力臂的作法（例6）,O,F1,F2,L2,L1,一、认识杠杆力臂的作法（例7）,小结：画力臂的方法：,一找（找准支点）,二画（画出力的作用线）(注意：画的时候要用虚线将力的作用线延长。）,三引（从支点到力的作用线引垂线）,四标（标垂足-直角符号、标力臂-支点到垂足的距离）,最后用大括号勾出力臂，并在旁边写上字母L1或L。,A,O,B,F1,L2,L1,强调：1.力臂是支点到力的作用线的垂线垂足距离，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力的作用线用虚线表示，力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足。,F2,思考：力臂是一定在杠杆上吗？,答：不是。,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,L2,O,画出各力和力臂,练一练：,阻力臂L2,动力臂L1,画力臂,o,F1,F2,L1,L2,.,画出图中杠杆各力的力臂,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,O,L2,O,L2,L1,画出图中各力的力臂,（1）找点,（2）画线,（3）作垂,（4）标臂,提问：1、什么是力臂？,3、杠杆是否都是直的？,答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离（力过支点时力臂为零）。,2、力臂是一定在杠杆上吗？,答：不是，力臂可以在杠杆上（力与力臂垂直时），也可以在杠杆外,答：杠杆可以是直的，也可以是弯的，但必须是坚实的，不易发生形变的。,支点(O)：杠杆绕着转动的点,动力(F1)：使杠杆转动的力,阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力,阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离,1、定义：在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体。,动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离,2、杠杆的五要素:,一、认识杠杆：,课堂小结,3、力臂的作法：,1.找点;2.画线;3.作垂;4.标臂;,二、杠杆平衡,1、杠杆平衡：当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于平衡状态。,杠杆平衡,物体的平衡状态,杠杆的平衡状态,观察与思考:一个平衡的杠杆,现移动一边的钩码的悬挂点,会有什么现象?请观察实验.,O,这说明杠杆的平衡不仅与力的大小有关,还与力的作用点有关.,观察与思考:一个平衡的杠杆,现用一个滑轮推动右边挂钩码的悬线,改变作用力的方向,请观察实验现象.,O,这说明杠杆的平衡不仅与力的大小和作用点有关,还与力的作用方向有关.,【观察结果】,由观察结果可知：杠杆的平衡不仅与动力和阻力的大小有关，还与力的作用点及力的作用方向有关。,探究杠杆的平衡条件,猜想:,杠杆的平衡可能与哪些因素有关?,杠杆的平衡条件,物体的平衡条件,只与力的三要素有关,力、力臂,F1,F2,o,L1,L2,二、杠杆平衡条件,3.设计实验:,2、探究杠杆的平衡条件：,铁架台杠杆钩码,器材,测量的物理量,力(钩码重）,力臂,1.提出问题:,2.猜想与假设:,探究杠杆的平衡条件,A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？,讨论：,为何要让杠杆在水平位置平衡？,O,倾斜状态时力臂不好测量,便于测量力臂,探究杠杆的平衡条件,在实验前,是否也要调节杠杆在水平位置平衡?为什么？,讨论：,实验前，使杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。,实验前如何调节杠杆在水平位置平衡？,作用:调节杠杆自身的平衡,杠杆向右沉，则将平衡螺母往左调。杠杆向左沉，则将平衡螺母往右调。,一、杠杆平衡条件,2、探究杠杆的平衡条件,4.进行实验（实验步骤）：,1.调平调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。,2.挂码在杠杆的左右两侧挂上数目不等的钩码，调节钩码的位置使杠杆在水平位置再次平衡，,4.改变钩码数量，重复上述步骤，记录四组数据。,3.设计实验:,2.猜想与假设:,1.提出问题:,3.记录记下动力(F1)、动力臂（L1）、阻力（F2）、阻力臂（L2）的大小。,实验步骤：,（1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。,螺母,螺母,F2,F1,L2,L1,（2）在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡.记录实验数据F1、L1、F2、L2填入课本的表格中。,提醒：每个钩码重1GN，杠杆每格代表力臂为1Lm，本次实验统一认为左边动力，右边阻力。,（3）改变力和力臂的数值，再做几次实验，将结果填入表中，进行实验与收集证据。,O,L1,L2,F1,F2,F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢？,思考：,杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂,F1L1F2L2,这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。,（4）求出各次实验中动力动力臂和阻力阻力臂的值，然后思考杠杆的平衡条件。,动力动力臂阻力阻力臂,F1L1F2L2,小结：杠杆的平衡条件：,或,结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一,例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是_.,2：3,杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用?,为什么要求杠杆静止时，在水平位置?,平衡螺母调节杠杆自身的平衡。,便于力臂的数值在杠杆上直接读出或量出,交流与合作：,挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？,不能。,62,反思与拓展,2、将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？,1、两端各去掉1个钩码，杠杆平衡吗？,3、由平衡条件可看出：只有当杠杆的支点两边的力和力臂的乘积相等时，杠杆才能平衡。仅仅杠杆的两个力相等，或仅仅两个力臂相等，杠杆不一定平衡。,4、在利用杠杆平衡条件分析问题时，一定要做到两边力和力臂的单位对应统一。,力F1、F2-N,力臂L1、L2-只需两边单位一样就行了（如m、dm、cm、mm都行。）,注意几点：,1、在实验前将杠杆放在水平面上；,2、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态。,1、在研究杠杆的平衡条件实验中，应调节杠杆两端的使杠杆在_位置平衡。实验要记录的数据有_，_，_，_。实验的结论是：。,平衡螺母,水平,动力,阻力,动力臂,阻力臂,课堂练习,F1L1F2L2,2、小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。（1）若使杠杆在位置平衡，需把平衡螺母向端调节。（2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。（3）若在C处挂6N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该，此时弹簧测力计的示数为。,水平,右,2,竖直向上,2N,3、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,左右力臂L1:L2=_?,在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆_（填“能或不能”）平衡？_边下降?,1:2,不能,右,注：哪边力与力臂的乘积大，则那一边将下降。,4、有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？,已知：F11000NF23000NL11.5m求：L2？,解：根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2得L2F1L1/F2=(1000N1.5m)/3000N=0.5m答：它的阻力臂为0.5m.,阻力G960N,阻力臂L2=50cm,动力臂L1=120cm,5.画力臂，再根据已知求动力？,动力F？,解：由杠杠平衡条件：FL1=GL2得，F120cm=960N50cm,F=480N,作业：,学法P72-73“课堂训练”“课后提升”题,知识回顾,杠杆平衡条件：,（1）内容：,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,（2）表达式：,F1L1=F2L2,F1,F2,动力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1L2F1F2这是省力杠杆,省力杠杆,三、杠杆的分类,h,S=4h,省力，费距离,省力杠杆的特点,举例生活中省力杠杆（4种以上）？,省力杠杆的应用,省力杠杆,道钉撬,羊角锤,起子,钳子,手动抽水机,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1L2F1F2这是费力杠杆,费力杠杆,S=h/4,h,费力，省距离,费力杠杆的特点,举例？,费力杠杆,费力杠杆,缝纫机脚踏板,起重机,剪刀,镊子,人的胳膊,筷子,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1=L2F1=F2这是等臂杠杆,不省力，也不省距离,等臂杠杆的特点,等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。,物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。,托盘天平,物理天平,归纳,L1L2F1F2(动力阻力),L1=L2F1=F2(动力=阻力),杠杆的分类,三类杠杆：,若l1l2，则F1F2,若l1=l2，则F1F2,若l1l2，则F1F2,小结：,判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小,省力杠杆,练习：下列杠杠哪些属于省力杠杠？哪些属于费力杠杠？,省力杠杆,省力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,四、杠杆的应用,今天我们用塔吊建成现代化城市！,讨论交流：研究杆秤,杆秤曾是我国应用最广泛的称重工具，它是一种典型的杠杆。试分析它的工作原理，并比较它和天平的优缺点。,杆秤：,秤砣的质量为0.5Kg，提纽到秤钩的距离为10cm，此时提纽到秤砣的距离为30cm，则鱼的质量为多少？,O,F1=G鱼,F2=G砣,L1,L2,我国古代的杠杆,捣谷的舂(chong),汲水的桔槔,实验中，你这样做了吗？得到什么结果？是什么道理？,只有力与杠杆垂直时，力臂最长，且与杠杆重合，力最小！,F1,L1,F2,L2,F3,L3,O,A,F,G,在如图所示的杠杆中画出最小的力F。,生活物理社会,生活中的剪刀,思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？使用费力杠杆有什么好处？,当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。,哪种剪纸方法省力？哪种剪纸方法省距离？,等臂杠杆,费力杠杆,1、请对下列器具应用的杠杆进行分类：,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,F2,F1,L1,L2,O,费力杠杆,1.如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持