6.5_探究杠杆的平衡条件课件(讲课)

10.1探究杠杆的平衡条件,胡坊中学陈聚朋,金字塔,埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高146.5米相当于40层高的摩天大厦，由230万块重约2.5吨的大石块叠成，最大的一块重约16吨！全部工程历时30余年。,？,固定点,绕固定点转动,硬棒,杠杆有什么共同的特征呢？,在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,就叫做杠杆。,注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.,定义：,生活中的杠杆,O,支点,认识杠杆的几个概念,动力作用线,阻力作用线,阻力臂l2,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。,这些概念很重要,一“点”支点O（一定在杠杆上）动力F1二“力”相对的阻力F2动力臂l1二“臂”阻力臂l2,杠杆五要素,标画出杠杆的五要素,F1,l1,o,F2,l2,试一试,o,F1,F2,l2,.,画力臂的方法：,一找（找准支点）,二画（画出力的作用线,延长线用虚线）,三引（引垂线,用虚线）,四标（标垂足-直角符号、标力臂-支点到垂足的距离）,天平,跷跷板,跷跷板又要怎样保持平衡呢？,天平是怎样保持平衡的？,想一想：这些杠杆分别受到了哪些力的作用？,当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态，我们就说杠杆处于平衡。,杠杆的平衡,跷跷板的简化装置：带等分刻度的均质木尺、钩码、铁架台。,F1,F2,o,杠杆在什么条件下平衡？,探究,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,实验设计,杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台,探究杠杆的平衡条件,器材:,测量的物理量:,力,力臂,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：,实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。,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?,作用:调节杠杆自身的平衡,能在杠杆上直接读出力臂的大小,进行实验和收集数据,探究杠杆的平衡条件,1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。,2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。,3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。,实验注意事项,实验数据及表格,实验表格,杠杆的平衡条件：,F1l1=F2l2,动力动力臂阻力阻力臂,1.当杠杆处于平衡状态时，钩码对杠杆的力的大小为，（填“”“”或“”）,A,O,B,C,F2,F1,如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO0.1m，AB1m，OC0.7m，要撬起重为1400N的石头，需要在B端竖直向下用多少N的力才能撬起石头？,2,你做对了吗？,已知：l2=A0=0.1ml1=0C=0.7mF2=G=1400N,解：由杠杆平衡条件：F1l1=F2l2可得：,答：需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。,求：F1=?,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,学以致用,画出图中作用在A点最小的力的方向。,FA,B,1.学习了杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念.,2.探究了杠杆的平衡条件是,小结,F1l1=F2l2；,再见,F3,F2,F4,F1,哪个方向更省力？,拉一拉,三、思考与讨论,理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别?,你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理吗?,你能说出“小小秤砣压千斤”的道理吗?,归纳,L1L2F1F2(动力阻力),L1=L2F1=F2(动力=阻力),根据力臂的关系判断课本184页图各为何种杠杆,省力杠杆费力杠杆等臂杠杆,撬棒起子铡刀抽水机脚踏板镊子天平,省力杠杆,它们有何共同特点？,（动力臂阻力臂）,费力杠杆,它们有何共同特点？,（动力臂阻力臂）,F2,F1,动力臂l1,阻力臂l2,动力臂=阻力臂,等臂杠杆,天平是等臂杠杆的典型应用,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,等臂杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,省力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,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。,归纳,杠杆示意图的作法,O,l1,F1,l2,F2,1.找支点,2.作力的作用线,3.作力臂,杠杆示意图的作法,l1,F1,l2,F2,杠杆示意图的作法,l1,F1,l2,F2,杠杆示意图的作法,F1,O,O,F1,F2,F2,l1,l2,l2,l1,F2,F1,动力臂l1,阻力臂l2,由F1l1=F2l2l1F2这是费力杠杆,费力杠杆,生物体内的杠杆,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(),你知道吗？,A,B,C,D,o,D,A,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,两力臂长之比是,5、各式各样的剪刀都是一对杠杆要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适?(),ABCD,3:1,B,6.右图为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体,则肱二头肌收缩时所承受的力为（）A.小于9.8牛顿B.大于9.8牛顿C.等于9.8牛顿D.等于1千克,例题