第一节、杠杆

1、第十一章 简单机械和功树人国际学校 朱文军n 本章导图的中心是“亚特兰蒂斯”号航天飞机在太空中伸出机械臂抓捕卫星的壮观场面。机械臂一直伸到图的右上角，与一只拿着筷子的人手交叉，构思别致，对比鲜明。筷子是最古老的简单机械，机械臂是最现代的高科技设备，它们之间巨大的差别中隐含着相同之处都是人手臂的延伸。无论多么复杂的机械都是由简单机械组合而成的，其中包含许多简单机械的原理。我们要掌握现代科技知识，就得从学好基础知识起步。n导图的左上方、右下方分别是生活中常见的自行车和建筑塔吊。自行车由杠杆、滑轮、轮轴等简单机械组合而成，塔吊由简单机械加上电动装置组合而成。由图可以看出，简单机械在生产和生活中的用途

2、是多么广泛！n关于航天飞机的机械臂，在本章教材的“信息库”中有较为详细的说明。第一节、杠杆第一节、杠杆n【教学目标教学目标】n1知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。n2理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。n3理解杠杆的平衡条件，能通过实验探究总结出杠杆的平衡条件，会用杠杆的平衡条件解题。n4了解杠杆的应用，能对杠杆进行分类，并了解分类原则。n一人用手拔钉在木板上的钉子，拔不动，提问：结合你生活中观察，谁能想办法拔出钉子？（旁边放了许多工具，例如老虎钳、剪刀、羊角锤等等）生活中的杠杆1、 观察下列用具，思考：它们有观察下列用具，思考：它们有什么共同特点？什么共同特点？3、 以螺丝刀为例，介绍

3、有关杠杆的名词术语。以螺丝刀为例，介绍有关杠杆的名词术语。 支点：杠杆绕其转动的点支点：杠杆绕其转动的点O 动力：使杠杆转动的力动力：使杠杆转动的力F1 阻力：阻碍杠杆转动的力阻力：阻碍杠杆转动的力F2 动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离L1 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离L24、 想一想：什么是力臂？想一想：什么是力臂？力臂是从支点到力的作用线的垂直距离力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。总结特点：总结特点：是一根硬棒是一根硬棒 能绕一固定点转动能绕一固定点转动杠杆定义：杠杆定义：一根在力的作用下可绕一固定点转动

4、的硬棒，叫做杠杆。一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒，叫做杠杆。2、 生活中许多机械中都有杠杆，举例。（生活中许多机械中都有杠杆，举例。（欣赏欣赏）思考：杠杆一定要直的吗？思考：杠杆一定要直的吗？生活中的杠杆5.一些生活中的杠杆例子一些生活中的杠杆例子,请你找出它们的力臂。请你找出它们的力臂。 6、怎样来找力臂？、怎样来找力臂？（一）找出支点（一）找出支点（二）沿动力和阻力的作用方向将力的作用线画出（二）沿动力和阻力的作用方向将力的作用线画出（三）从支点作力的作用线的垂线就是力臂（三）从支点作力的作用线的垂线就是力臂7、 一些生活中的杠杆例子，请你找出它们的力臂。一些生活中的杠杆例子，请你

5、找出它们的力臂。 8研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。今天研究杠杆的平衡是指杠杆在水平位置静止不动的平衡。今天研究杠杆的平衡是指杠杆在水平位置静止不动的平衡。(2)实验目的：研究杠杆的平衡条件。实验目的：研究杠杆的平衡条件。答答:在做在做“研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件”的实验时，杠杆有一定的重力，的实验时，杠杆有一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件：动力乘以动力臂等于为保证实验中杠杆的平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂成立，必须使杠杆的重力（包括两端的平衡螺母阻力乘以阻力臂成立，必

6、须使杠杆的重力（包括两端的平衡螺母的总重力）乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母，的总重力）乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总重力乘以其力臂为零。使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总重力乘以其力臂为零。提问：步骤提问：步骤1，为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？，为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？步骤步骤2，为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码，为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码 位置，使杠杆在水平位置重新平衡？位置，使杠杆在水平位置重新平衡？答答:杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是力臂，

7、杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是力臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是力臂。从支点此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是力臂。从支点到动（阻）力作用线的距离，即力臂的长度，才可从杠杆上的刻到动（阻）力作用线的距离，即力臂的长度，才可从杠杆上的刻度值直接读出度值直接读出.1221LLFF9.9.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件: :动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2上式的意义是：动力臂是阻力臂的几倍，上式的意义是：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。动力就是阻力的几分之一。 讨论：人和大象能不能玩跷

8、跷板？讨论：人和大象能不能玩跷跷板？若能，请估算跷跷板的力臂之比若能，请估算跷跷板的力臂之比大约是多少？大约是多少？ (3)动力臂动力臂阻力臂阻力臂, 省力杠杆、省力杠杆、(2)动力臂动力臂=阻力臂阻力臂, 等臂杠杆、等臂杠杆、例题:生活中的剪刀生活中的剪刀:典型示例典型示例1： 如图所示，轻质杠杆一端因水平方向力如图所示，轻质杠杆一端因水平方向力F作用而被逐步抬起，在此过程中作用而被逐步抬起，在此过程中F的大小及的大小及力臂变化是力臂变化是 （ ） A变大、变大变大、变大 B变大、变小变大、变小 C变小、变大变小、变大 D变小、变小变小、变小典型示例典型示例2： 如图所示，小名同学觉得按住木

9、棒的如图所示，小名同学觉得按住木棒的力好大，好幸苦。你认为他应该怎样改力好大，好幸苦。你认为他应该怎样改变位置会舒服些？请讲出你的理由。变位置会舒服些？请讲出你的理由。答案：将肩膀向袋子靠近点，因为阻力臂减小，动力就会减小。答案：将肩膀向袋子靠近点，因为阻力臂减小，动力就会减小。典型示例典型示例3： 如图所示如图所示AOB为轻质杠杆，为轻质杠杆，B端挂重物端挂重物G，A端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是（平衡。则四个力大小说法正确的是（ ） AF2最小最小 BF4最小最小CF1最小最小 DF3最小最小4 4（南京市（南京市20042004年中考试题）年中考试题）下图是一种常见活塞式抽水机的