《探究杠杆的平衡条件》课件.ppt

,“给我一个立足点和一根足够长的硬棒，我就能移动地球。”阿基米徳,一、杠杆,学习目标,1、知道杠杆的定义，认识杠杆的五要素；能准确的画出杠杆的动力臂和阻力臂2、通过实验探究，得出杠杆的平衡条件；应用杠杆的平衡条件去分析解决简单的实际问题。,请观察下面几幅图,？,在力的作用下如果能绕着固定点转动的硬棒，就叫做杠杆。,一、杠杆1、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.,撬棒在撬石头的过程中时怎么样运动的？,什么是动力，什么是阻力,杠杆的五要素：,支点：杠杆绕着转动的点用“O”表示,动力：驱使杠杆转动的力用“F1”表示,动力臂：支点到动力作用线的距离用“L1”表示,阻力：阻碍杠杆转动的力用“F2”表示,阻力臂：支点到阻力作用线的距离用“L2”表示,F1,F2,L1,L2,O,试着画出各力和力臂,（1）先确定杠杆的支点和画动力、阻力的方向。（2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线（注意：画的时候要用虚线将力的作用线延长。）（）用虚线作从支点向力的作用线引垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。（）最后用大括号勾出力臂，并在旁边写上字母L1或L。,画力臂的方法是：,L2,L1,画出图中各力的力臂,（1）找出支点的位置,（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线,（2）确定动力、阻力作用线,（4）标垂足,定力臂,画出图中杠杆各力的力臂,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,O,L2,O,想一想,杠杆平衡满足什么样的条件？,提出问题：,？,引导猜想：,回忆小时候玩翘翘板时的情景，图中小女孩怎样做才能将比自己重的小男孩翘起来？,？,根据以上情景你能猜出翘翘板水平平衡时小女孩给板的动力，动力臂以及小男孩给板的阻力、阻力臂之间的定量关系吗？,猜想与假设：,二、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,探究杠杆的平衡条件,杠杆的平衡状态,保持匀速转动,保持静止,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。,探究杠杆的平衡条件,实验步骤：,1.调节杠杆在水平位置平衡。,2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向上拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。,3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。,2,l2/cm,F2/N,l1/cm,F1/N,1,实验次数,探究杠杆的平衡条件,F2l2N.cm,F1l1N.cm,3,分析数据，得出结论：,你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?,F1L1=F2L2,动力动力臂阻力阻力臂,“给我一个支点，我可以撬动整个地球。”阿基米德,会了吗？,杠杆的平衡条件,F1L1=F2L2,一、杠杆及有关杠杆的几个概念,支点：杠杆绕着转动的点(O点),动力：使杠杆转动的力(F1),阻力：阻碍杠杆转动的力(F2),动力臂：从支点到动力作用线的距离(L1),阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(L2),小结,二、杠杆的平衡条件：F1L1F2L2或,杠杆定义,例题1：如图，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A点处悬挂一重物G，质量为2kg，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F为多少？,3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（）A.F=G；B.FG；C.FG；D.无法比较。,A,B,C,D,F1,F2,动力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1L2F1F2这是省力杠杆,省力杠杆,三、杠杆的应用,h,S=4h,省力，费距离,省力杠杆的特点,举例生活中省力标杆（4种以上）？,省力杠杆,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,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,三类杠杆的对比,1、各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（）,B,小练习,2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是()A两杠杆均