12.1《杠杆》课件

1、 认识杠杆认识杠杆 体验体验1 1：动手体验生活中的杠杆：动手体验生活中的杠杆 撬棒、羊角锤、剪刀、钳子、镊子、核桃钳等撬棒、羊角锤、剪刀、钳子、镊子、核桃钳等 它们工作时有什它们工作时有什 么共同特点么共同特点 一根一根硬棒硬棒在力的作用下如果能绕着在力的作用下如果能绕着 固定点固定点转动，这根硬棒就叫做转动，这根硬棒就叫做杠杆。杠杆。 注意：硬棒可以是直的，也可以是弯曲的，即硬棒可注意：硬棒可以是直的，也可以是弯曲的，即硬棒可 以是各种形状。以是各种形状。 一、杠杆一、杠杆 举例 提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？ O O O F1F1F1 F2F2F2 O L1 L2 支点

2、支点 动力 动力 阻力阻力 动力臂动力臂阻力臂阻力臂 体验体验2 2：请选择合适的器材，模仿：请选择合适的器材，模仿 撬棒撬动物体。思考：杠杆的五要撬棒撬动物体。思考：杠杆的五要 素是什么？素是什么？ 杠杆五要素杠杆五要素 支点支点 杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用O O表示。表示。 动力动力 使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F F1 1表示。表示。 动力臂动力臂 从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L L1 1表示。表示。 阻力阻力 阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F F2 2表示。表示。 阻力臂阻力臂 从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力

3、作用线的距离，用L L2 2表示。表示。 F1 F2 L1 L2 O 力臂的画法力臂的画法 1 1根据杠杆的使用特点，找支点根据杠杆的使用特点，找支点（标记（标记O)O) 2 2过力的作用点过力的作用点沿力的方向沿力的方向画力的作用线画力的作用线( (延长线用虚线延长线用虚线) ) 3 3过支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂，过支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂， 画垂足，标力臂画垂足，标力臂 O O F F2 2 F F1 1 L L1 1 L L2 2 画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 O O F F2 2 F F1 1 （1 1）找出支点的位置。）找出支

4、点的位置。 （2 2）确定动力、阻力作用线。）确定动力、阻力作用线。 （3 3）过支点作动力、阻力作用线的垂线。）过支点作动力、阻力作用线的垂线。 （4 4）画垂足，标力臂。）画垂足，标力臂。 画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 F F1 1F F2 2 L L1 1 L L2 2 O O F F1 1 F F2 2 L L1 1 L L2 2 O O L2 L1 B F2 O F1 A F2 B O A F1 画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂 (1)(1)找出支点的位置（标记找出支点的位置（标记O)O) (2)(2)沿动力、阻力的作用方向沿动力、阻力的作用方向 将力的作用线画

5、出将力的作用线画出( (延长线用虚线延长线用虚线) ) (3)(3)从支点作动力、阻力作用线的垂线从支点作动力、阻力作用线的垂线 ( (用实线用实线) ) (4)(4)画垂足、标力臂画垂足、标力臂 画出图中杠杆各力的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 如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画 力臂正确的是（ ）D 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： F1+L1=F2+L2 F1L1=F2L2 F1 L1=F2 L2

6、3、 思考与讨论 杠杆两端可调节的平衡螺母，能起什么作用？ 平衡螺母是调节杠杆自身的平衡 为什么要求杠杆静止时，在水平位置？ 力臂的数值可以在杠杆上可以直接读出或量出。 挂钩码后，能不能在调节平衡螺母？挂钩码后，能不能在调节平衡螺母？ 不能不能 O L1L2 F1F2 4 试验步騶试验步騶 将杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，将杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母， 是杠杆在是杠杆在水平位置平衡。水平位置平衡。 5、进行实验与收集证据 实验表格 6 6、分析与论证：、分析与论证： 通过对以上数据的分析，你能发现什么规律？通过对以上数据的分析，你能发现什么规律？ 杠杆的平衡条件：杠杆

7、的平衡条件： 动力动力 X 动力臂阻力动力臂阻力 X 阻力臂阻力臂 用字母表示为用字母表示为: F1L1=F2L2 或或 结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的 几倍，动力就是阻力的几倍，动力就是阻力的_ _ 例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠要使杠 杆平衡杆平衡,则动力与阻力之比是则动力与阻力之比是_. 几分之一几分之一 2 2：3 3 例题例题1：如图，一轻质杆：如图，一轻质杆OA一端固定在竖直一端固定在竖直 墙上，可绕墙上，可绕O点转动，已知点转动，已知0A=0.3cm， OB=0.2cm,在在A点处悬挂一重物

8、点处悬挂一重物G，质量为，质量为 2kg，若在，若在B处施一竖直向上的拉力处施一竖直向上的拉力F，使杠，使杠 杆在水平线上平衡，此时拉力杆在水平线上平衡，此时拉力F为多少？为多少？ B B A AO O F F 2.2.学习了关于杠杆的支点、学习了关于杠杆的支点、 动力、阻力、动力臂、阻动力、阻力、动力臂、阻 力臂等概念力臂等概念. . 3.3.杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件： F F1 1 L L1 1= =F F2 2 L L2 2 1.1.杠杆的定义杠杆的定义 w1 1、杠杆、杠杆 的点叫支点。动力臂是指的点叫支点。动力臂是指 从从 的距离。的距离。 w2 2、在研究杠杆的平衡条件实验中

9、，、在研究杠杆的平衡条件实验中， 应调节杠杆两端的应调节杠杆两端的 使杠杆在使杠杆在_ 位置平衡。实验要记录位置平衡。实验要记录 的数据有的数据有 _ _，_， _ _，_。 实验的结论是实验的结论是: : 固定不动固定不动 支点到动力作用线支点到动力作用线 平衡螺母平衡螺母 水平水平 动力动力阻力阻力 动力臂动力臂阻力臂阻力臂 3、杠杆平衡时，动力为、杠杆平衡时，动力为10N，阻力为，阻力为 40N， 动力臂为动力臂为0.4m 求阻力臂。求阻力臂。 4、一条扁担长、一条扁担长1.4m 左端挂左端挂300N重的重的 物体，右端挂物体，右端挂400N重的物体，问人肩重的物体，问人肩 能挑距左端多

10、远的地方，扁担才能处于能挑距左端多远的地方，扁担才能处于 水平平衡？水平平衡？ 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 F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2 这是省力杠杆这是省力杠杆 省力杠杆省力杠杆 杠杆的应用杠杆的应用 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

11、2 F F1 1 A A B B F F2 2 F F1 1 AA BB 可见，省力杠杆虽然可见，省力杠杆虽然省力省力，但，但费距离费距离 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 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 这是费力杠杆这是费力杠杆 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

12、 h S=4hS=4h h h S=4hS=4h 可见，费力杠杆虽然可见，费力杠杆虽然费力，费力，但可以省距离但可以省距离 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 = = L L2 2 FF1 1 = = F F2 2 这是省力杠杆这是省力杠杆 等臂杠杆等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离 等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 小结小结 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

13、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 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 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

14、不省力也不省距离。 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 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.

15、 无法比较。无法比较。 练习四练习四 L L2 2 L L1 1 A AO OB B F F G G 先画出力臂，先画出力臂， 再进行判断再进行判断 小资料小资料 “给我一个立足点，我就能移动地球。给我一个立足点，我就能移动地球。”这是希这是希 腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移 动地球是不可能的。但是这反映了阿基米镕发现杠动地球是不可能的。但是这反映了阿基米镕发现杠 杆规律后的兴奋心情。杆规律后的兴奋心情。 几乎每一台机器中都少不了江杆，就是在人体几乎每一台机器中都少不了江杆，就是在人体 中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，中也有

16、许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西， 弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作 用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还 能学会许多生理知识。能学会许多生理知识。 小资料小资料 点点一下头或抬一下头是靠杠杆的一下头或抬一下头是靠杠杆的 作用作用(见图见图)，杠杆的支点在脊柱之顶，杠杆的支点在脊柱之顶， 支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻 力。支点前后的肌肉配合起来，有的力。支点前后的肌肉配合起来，有的 收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，收缩有的拉长配合起来形成低头仰头

17、， 从图里可以看出来低头比仰头要省力。从图里可以看出来低头比仰头要省力。 小资料小资料 当曲肘把重物举起来的当曲肘把重物举起来的 时候，手臂也是一个杠杆时候，手臂也是一个杠杆(如如 图图)。肘关节是支点，支点左。肘关节是支点，支点左 右都有肌肉。这是一种费力右都有肌肉。这是一种费力 杠杆，举起一份的重量，肌杠杆，举起一份的重量，肌 肉要化费肉要化费6倍以上的力气，虽倍以上的力气，虽 然费力，但是可以赢得速度。然费力，但是可以赢得速度。 小资料小资料 当你把脚尖翘起来的时候，是当你把脚尖翘起来的时候，是 脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是 支点，体重落在两者之间。这是一支点，体重落在两者之间。这是一 个省力杠杆个省力杠杆(如图如图)，肌肉的拉力比，肌肉的拉力比 体重要小。而且脚越长越省力。体重要小。而且脚越长越省力。 小资料小资料 如果你弯一下腰，肌肉就