杠杆的平衡条件课件

第十章机械与人,第一节杠杆的平衡条件,有道理吗？能做到了吗？,阿基米德,科学狂人豪语：“给我一个支点和立足点，我就能撬动地球！”,如果阿基米德可以直接抬起60千克的重物,则他需要一个力臂比为10的20次方的杠杆则他要把地球撬起1cm,需要把杠杆的另一端压下10的18次方千米.如果他压下60kg物体要用的时间是1s,则他需要三十三万亿年左右时间才可以把地球撬起来.即使他的手和光速一样快,也要十几万年才能撬起来地球的1cm,一、认识杠杆,观察下列工具，思考并讨论其共同特征。,核桃钳,独轮车,开瓶器,天平,指甲剪刀,钢丝钳,镊子,扳手,剪刀,常见的杠杆,起子,抽水机手柄,天平横梁,跷跷板,钓鱼竿,船桨,1、受力的作用2、绕固定点转动3、比较坚硬,在的作用下，能绕某一转动的，叫做杠杆。,力,固定点,硬棒,认识杠杆的五要素:,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,课前复习：,o,F1,F2,L1,L2,其他杠杆练习,分析撬棒的力臂:,L1,L2,思考？,大人和小孩能一起玩跷跷板吗？,跷跷板:,杠杆的平衡,提问：,什么是杠杆的平衡？,归纳结论：,当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。,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？,2.猜想与假设：,假设一：,假设二：,假设三：,假设四：,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1L1=F2L2,假设五：,F1,F2,o,实验探究,杠杆在什么条件下平衡？,探究影响杠杆水平平衡的因素1将带有刻度的木尺调节在水平位置平衡。2在木尺的两边分别挂上数目不同的钩码，调节钩码到O点距离，使杠杆水平静止。3.改变钩码个数并调节悬挂点到O点的距离，使木尺处于水平静止状态。将各次实验数据填写入下表。,思考与讨论,杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用?,为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?,归纳结论,作用:调节杠杆自身的平衡(实验开始前）,因为这样能在杠杆方便测量出力臂的数值。,实验数据表格设计,F1L1,F2L2,进行实验与收集证据：,提问:你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?,总之,杠杆的平衡条件是：动力动力臂=阻力阻力臂,交流与合作,F1L1=F2L2,这是阿基米德发现的杠杆原理。,或,乙,甲,做一做,1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡（图甲），能否得出以上结论？,2.保持阻力F2及左右两边距离不变，用测力计斜拉杠杆仍使其水平平衡（图乙）,你有什么发现？你认为发生这种现象的原因是什么?,（F1变大了!）,图甲,图乙,图甲,图乙,L1,F3,F2,F4,F1,哪个方向更省力？,拉一拉,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2.要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是(),课堂练习,D,A,2、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，杠杆还能保持平衡的是（）A、左右钩码各向支点移一格B、左右各减少一个钩码C、左右各减少一半钩码D、左右各增加两个钩码,C,3.判断：动力和阻力可以人为规定。（）4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是.,3:1,L1,L2,利用杠杆的平衡条件分析撬棒的优缺点:,O,分析：由图可知：L1L2，据F1L1=F2L2得：F1F2则省力，但费距离。,杠杆的分类,h2,h1,省力杠杆,O,h1h2,省力费距离,利用杠杆可以用较小的力产生一个较大的力，从而省力！,开瓶器,省力杠杆,道钉撬,省力杠杆,活塞式抽水机,省力杠杆,手推车,省力杠杆,羊角锤撬钉,省力杠杆,刹车板,省力杠杆,费力杠杆：,h2,h1,O,费力省距离,h1h2,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1L2F1F2这是费力杠杆,缝纫机的脚踏板,费力杠杆,钓鱼1、2,费力杠杆,液压装置,钓鱼竿,筷子,镊子,等臂杠杆（动力臂等于阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,等臂杠杆的特点,等臂杠杆不省力，也不省距离,使用时哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？,“柄长省力；口长费力”,哪种剪纸方法省力？哪种剪纸方法省距离？,苏州园林常用的剪刀（粗枝剪、细枝剪、整篱剪），请指出它们的名称：,细枝剪整篱剪粗枝剪,剪刀中的杠杆知识,杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂,“柄长省力；口长费力”,EBD：E为支点，B为动力作用点，D为阻力作用点，构成一个费力杠杆。EFG：E为支点，F为动力作用点，G为阻力作用点，构成一个费力杠杆。,剪指甲钳,由三个杠杆组成的：ABC：C为支点，A为动力作用点，B为阻力作用点，构成一个省力杠杆。,核桃钳,省力杠杆,生物体内的杠杆,费力杠杆,F1,F2,0,杠杆的应用：三类杠杆,请判断下图中，哪种是省力杠杆，哪种是费力杠杆，哪种是等臂杠杆,省力,省力,等臂,费力,省力,省力,请同学们分析各是什么杠杆？,拧螺丝用的扳手,家庭用的煤火钳,铁路起道钉起子,起重机,水龙头的扳手,理发用的推剪,开启酒瓶用起子,判断方法：先画出动力臂和阻力臂，再比较动力臂和阻力臂的长短，再判断是哪种杠杆,判断根据：省力杠杆（L1L2,F1F2)省力费距离（铡刀、起子、指甲剪；手推车子、老虎钳；道钉撬、压水杆，羊角锤子、刹车板、还有一个铁皮剪。）费力杠杆（L1L2,F1F2)费力省距离（镊子、筷子、理发剪、起重机臂、钓鱼竿、扫帚、铁锨、铁火钳、还有缝纫机的脚踏板。）不省力也不费力杠杆（L1L2,F1F2（天平、定滑轮）,特别强调：,A,B,C,下列哪个杠杆是省距离的（）,D,D,图中的杠杆处于水平位置并静止AO=OB，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（）A.F=GB.FGC.FGD.无法比较,C,C,下列属于费力杠杆的是（）,如图所示，在扶正被风吹倒的树木时,下列措施中最合适的是（）A绳直接系在A点B绳直接系在B点C在A点垫上橡皮,再系上绳D在B点垫上橡皮,再系上绳,D,C,下列工具中，属于省力杠杆的是（）A瓶盖起子B钓鱼竿C天平D镊子,如图，在使用中属于费力杠杆的是（）,A,D,下列事例属于省力杠杆是（）A.用镊子换药B用筷子夹菜C.用大扫扫帚扫地D.用钳子截断铁丝,甲,乙,如图两种剪刀，如果来剪铁皮，应选种剪刀。在理发时应选种剪刀。,D,甲,乙,室内垃圾桶室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。从结构示意图看出，它是有两个杠杆组成的，下面用脚踩的是一个省力杠杆，用来把桶盖支起的是一个费力杠杆。,杠杆的作用是用来改变力的大小和方向,桔槔（jiegao）,杆秤杆秤的构造：由秤杆、提扭、秤盘、秤砣组成。工作原理：不等臂杠杆使用方法：将物体放在秤盘，提起提扭，调节秤砣位置使秤杆平衡，这时直接从秤杆刻度处读数。,杆秤是通过什么方法改变量程的?一个杆秤通常有两个称量范围,量程的大小是通过改变提扭的位置实现的,提扭离称盘近称的量程大.生活中的一些不法商贩,通过什么方法欺骗消费者?生活中