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文档简介
第一节科学探究:杠杆的平衡条件,第十章机械与人,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!”,一、认识杠杆:,提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?,指甲剪、钳子、扁担、压水机手柄、自行车手闸,请同学们感受用铅笔杆撬课本、用剪刀剪纸板、用起子起瓶盖,讨论:这些工具在使用时有哪些共同特征?,支点(O):杠杆绕着转动的固定点,动力(F1):使杠杆转动的力,阻力(F2):阻碍杠杆转动的力,它们的共同特征是:1.都能绕固定点转动;2.都有力的作用;3.都是硬棒。,杠杆:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,支点(o):,动力(F1):,阻力(F2):,动力臂(L1):,阻力臂(L2):,杠杆绕着转动的点。,促使杠杆转动的力。,阻碍杠杆转动的力。,从支点到动力作用线的垂直距离,从支点到阻力作用线的垂直距离,二、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,用虚线表示),力臂的画法:,3、从支点向力的作用线作垂线,标垂足,垂线用虚线;(作垂),2、沿力的方向画力的作用线,;(有时需延长用虚线);(延力),4、用大括号标明力臂,并在旁边标上字母L1或L2(括母),1、确定支点O;(定支),金钥匙,分析撬棒的力臂:,L1,L2,跷跷板:,画出:下面杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。,1、你有哪些感兴趣的问题?,2、跷跷板在水平位置平衡由哪些因素决定?,三、杠杆的平衡条件:,杠杆平衡:处于静止,设计方案:把跷跷板进行“简化”,温馨提示:1.调节木尺两端的平衡螺母,使木尺在水平位置平衡.2.水平位置平衡:便于直接从杠杆上读出或测出力臂,F1,F2,O,L1,L2,探究实验,F1,F2,o,活动3: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。,进行实验与收集证据:,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:F1L1=F2+L2,假设三:F1/L1=F2/L2,假设四:F1L1=F2L2,假设二:F1L1=F2+L2,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,提问:你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?,交流与合作,F1L1=F2L2,动力动力臂阻力阻力臂,意义:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。,例析:如下图中的男孩重500N,女孩重350N,当男孩离跷跷板的转轴70cm时,女孩应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置上平衡?,已知:F1=500N,L1=70cm,F2=350N。求:L2,解:由F1L1=F2L2得:L2=F1L1/F2=答:,判断杠杆的平衡:,哪端乘积大,哪端下降。,积大沉!,杠杆平衡条件(杠杆原理),阿基米德:“只要给我一个支点和立足点,我就能移动地球!”(狂人豪语),有道理吗?能做到了吗?,古代杠杆原理的利用,二、杠杆的运用,桔槔,舂,观察下面生活中常见的杠杆,动力臂大于阻力臂,动力臂等于阻力臂,动力臂小于阻力臂,二、杠杆的运用,思考与总结,(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,这种杠杆使用起来省力;(2)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,这种杠杆使用起来既不省力也不费力;(3)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,这种杠杆用起来费力。,我们可以将杠杆分为三类,二、杠杆的运用,交流与讨论,我们的身边有好多杠杆的应用,下面我们就剪刀来展开讨论。,我们根据剪刀的不同用途来设计它的杠杆类型。,二、杠杆的运用,人体的杠杆,信息窗,二、杠杆的运用,受人体的杠杆的启示,各种机械的产生,点焊机器人,灵巧的机械手,二、杠杆的运用,受人体的杠杆的启示,各种机械的产生,哨兵深海机器人,二、杠杆的运用,通过这节课的学习,你有什么收获?,本课小结,杠杆,杠杆的分类与运用,省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力等臂杠杆:动力臂等于阻力臂费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力,杠杆平衡条件,内容:,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,表达式:,1下列关于杠杆的一些说法中,不正确的是()A杠杆必须是一根硬棒B力臂一定在杠杆上C动力臂就是支点到动力作用线的距离D当力的作用线通过支点时,力臂为0,B
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