探究杠杆的平衡条件

1、6.5探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 o 杠杆杠杆:能绕某一固定点转动的硬棒能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒直棒或曲棒) 支点支点(O) :杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点 F1 F2 L1 L2 ： ： ： ： 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态 保持保持匀速转动匀速转动 保持静止保持静止 A B 实验设计实验设计 杠杆、钩码、铁架台杠杆、钩码、铁架台 器材器材: 测量的物理量测量的物理量:力力力臂力臂 A、B两图中的杠杆两图中的杠杆 处于静止状态，实验时采处于静止状态，实验时采 用哪幅图？为什么？用哪幅图？为什么？ 讨论：讨论： 实验时，使杠杆在水

2、平实验时，使杠杆在水平 位置平衡，便于在杠杆上位置平衡，便于在杠杆上 直接读出力臂的大小。直接读出力臂的大小。 C D 在实验前在实验前,是否也要调节杠杆在水平位是否也要调节杠杆在水平位 置平衡置平衡?为什么？为什么？ 讨论：讨论： 实验前，使杠杆在水平实验前，使杠杆在水平 位置平衡，为了避免杠杆位置平衡，为了避免杠杆 自身的重力对杠杆平衡的自身的重力对杠杆平衡的 影响。影响。 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 实验步骤：实验步骤： 1.调节杠杆在水平位置平衡。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，在在杠杆的左侧挂上适量的钩码，在右侧挂右侧挂 上适量的钩码上适量的钩码,

3、使杠杆在水平位置平衡使杠杆在水平位置平衡 3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，改变钩码数量或位置，重复上面的步骤， 得出得出三组三组数据。数据。 实验实验 次数次数 动力动力 F1/N 动力臂动力臂 L1/m 阻力阻力 F2/N 阻力臂阻力臂 L2/m 1 2 3 进行实验进行实验 0.50.5 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 0.20.2 0.20.2 0.40.40.20.2 0.10.1 0.10.1 计算：计算：F1L1 与与 F2L2 的关系的关系 1 12 20.40.4 1 10.40.4 0.50.5 1 1 1 1 0.20.2 0.20.2 0.10.1 0.1

4、0.10.50.5 1 1 1 1 0.20.2 0.20.2 2 2 0.20.22 2 0.10.1 0.10.10.50.5 1 1 1 10.20.2 o 杠杆平衡杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下杠杆在动力和阻力的作用下,处于静处于静 止状态止状态. F1 F2 L1 L2 杠杆平衡杠杆平衡:动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂 即:F1 L1= F2 L2或或:F1/F2=L2/L1 O L1=9m L2=7cm F1=200N F2 杠杆的平衡条件应用杠杆的平衡条件应用 例题例题： 由由F F1 1L1 1F F2 2L2 2 得： 得：解解： F F2 2= = F F1

5、 1 l1 1 l2 2 = = 200N200N9m9m 0.07m =2.57=2.5710104 4N N m m= = F F2 2 g g = = 10Nkg1 2.572.5710104 4N N =2.57=2.5710103 3kg kg = = 2.57t2.57t 已知已知:F1=200N L1=9m L2=7cm=0.07m 求求:F2(G) 省 力 杠 杆省 力 杠 杆 费 力 杠 杆费 力 杠 杆 等 臂 杠 杆等 臂 杠 杆 杠杆的应用杠杆的应用 小结小结 练习练习 F F1 1 F F2 2 动力臂动力臂L L1 1 阻力臂阻力臂L L2 2 O O 由由 F F

6、1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1LL2 2 F F1 1 F F2 2 这这是省力杠杆是省力杠杆 省力杠杆省力杠杆 h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h O O F F2 2 F F1 1 A A B B F F2 2 F F1 1 AA BB 可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离 省力杠杆的特点省力杠杆的特点 省力杠杆省力杠杆 F F2 2

7、F F1 1 动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2 O O 由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 F F2 2 这这是费力杠杆是费力杠杆 费力杠杆费力杠杆 F F2 2 F F1 1 h h S=4hS=4hAA BB A AB B F F2 2 F F1 1 O O h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h h h S=4hS=4h 可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离 费力杠杆的特点费力杠杆的特点 费力杠杆费力杠杆 F F2 2F F1 1 动

8、力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2 O O 由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 LL1 1 = = L L2 2 FF1 1 = = F F2 2 这这是等臂杠杆是等臂杠杆 等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆不省力，也不省距离 等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 小结小结 省力杠杆的特点省力杠杆的特点 A A 动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 B B 省力但是费距离省力但是费距离 费力杠杆的特点费力杠杆的特点 A A 动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂 B B 费力但是省距离费力但是省距离 等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 A A 动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 B B

9、 不省力也不省距离不省力也不省距离 在下列工具中省力的是哪一组（ ） A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子； B. 镊子、钓鱼杆、剪子； C. 铡刀、天平、钓鱼杆； D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。 练习一练习一 A 练习二练习二 下列说法中哪些是正确的（ ） A. 使用杠杆一定会省力； B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂； C. 动力臂是支点到动力作用点的距离； D. 等臂杠杆不省力也不省距离。 D 图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端 绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ） A. F=GA. F=G； B. FB. F G G； C. F C. F G G； D. D. 无法比较。无法比较。 练习三练习三 提示提示 A AO OB B F F G G 图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端 绳子的拉力绳子的拉力F