101探究杠杆的平衡条件

1、教学目标教学目标认识杠杆认识杠杆杠杆的五要素杠杆的五要素力臂的画法力臂的画法实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的平衡条件10.1探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件杠杆的分类杠杆的分类一、认识杠杆讨论交流：杠杆有什么共同特征呢？讨论交流：杠杆有什么共同特征呢？讨论交流：杠杆有什么共同特征呢？讨论交流：杠杆有什么共同特征呢？v1、受到、受到力的作用力的作用下下v2、绕、绕固定点固定点转动转动v3、硬硬棒棒v在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫做棒），叫做杠杆。杠杆。归纳总结：杠杆的定义？归纳总结：杠杆的定义？生活中的杠杆生活

2、中的杠杆v 教室里有杠杆吗教室里有杠杆吗 ？生活中有哪些杠杆？生活中有哪些杠杆？v 你能举出哪些杠杆的实例吗？你能举出哪些杠杆的实例吗？举例举例 当曲肘把重物举起来的时当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆候，手臂也是一个杠杆(如如图图)。肘关节是支点。肘关节是支点。当你抬脚跟的时候，是脚跟后面当你抬脚跟的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆一个杠杆(如图如图)，这时肌肉的拉，这时肌肉的拉力比体重要小。力比体重要小。试一试：人体杠杆二、认识杠杆的五要素二、认识杠杆的五要素杠杆的五要素杠杆的五

3、要素1. 支点：支点：杠杆绕着转动的固定点。杠杆绕着转动的固定点。O2. 动力：动力：使杠杆转动的力。使杠杆转动的力。F F1 13. 阻力：阻力：阻碍杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。F F2 2杠杆示意图:F F2 2阻力阻力O支点支点杠杆绕着转杠杆绕着转动的固定点动的固定点使杠杆转使杠杆转动的力动的力阻碍杠杆阻碍杠杆转动的力转动的力F F1 1动力动力思考：思考：v为什么不直接搬动石块？使用杠杆有什么好处？为什么不直接搬动石块？使用杠杆有什么好处？为什么杠杆有这样的好处呢？为什么杠杆有这样的好处呢？4. 动力臂：动力臂：从支点到动力作用线的距从支点到动力作用线的距离。离。 L L1 15.

4、 阻力臂：阻力臂：从支点到阻力作用线的距从支点到阻力作用线的距离。离。 L L2 2力臂力臂：指支指支点点到力的作用到力的作用线线的的垂线垂线。杠杆的五要素杠杆的五要素杠杆示意图:F F2 2阻力阻力L L1 1动力臂动力臂L L2 2阻力臂阻力臂动力作用线动力作用线阻力作用线阻力作用线O支点支点杠杆绕着转杠杆绕着转动的固定点动的固定点使杠杆转使杠杆转动的力动的力阻碍杠杆阻碍杠杆转动的力转动的力支点到动支点到动力作用线力作用线的距离的距离支点到阻支点到阻力作用线力作用线的距离的距离动力动力F F1 1三、力臂的画法三、力臂的画法线：找力所在的直线垂线：做点到线的垂线标注：标垂足、力臂点：找支点

5、杠杆示意图:F F2 2L L1 1L L2 2OF F1 1强调注意强调注意AOBF1L2L1支点处用支点处用O标记，动力和阻力的作用点在杠杆上。标记，动力和阻力的作用点在杠杆上。力力臂是支点到力的作用线的垂线，臂是支点到力的作用线的垂线，力臂和力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号力臂和力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足；标记；垂直的地方应有垂足；F2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法L1F1L2F2例题：画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O Ov什么是杠杆

6、平衡？什么是杠杆平衡？ 当杠杆在动力和阻力的作用下，当杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止状态处于静止状态，我，我们说杠杆平衡了。们说杠杆平衡了。二、实验探究：杠杆的平衡条件二、实验探究：杠杆的平衡条件v实验器材实验器材 带有刻度的带有刻度的杠杆杠杆、支架台支架台、若干个、若干个钩码钩码等等等等杠杆杠杆平衡平衡螺母螺母探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 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，使杠杆在实验前，使杠杆在水平水平位置位置平衡，平衡，1.便于直接在杠杆上读出便于直接在杠杆上读出力臂的值力臂的值，2.避免杠杆

7、自身的重力的避免杠杆自身的重力的影响。影响。AB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.在杠杆的两侧挂上适量的钩码，调节钩在杠杆的两侧挂上适量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，记录码位置，使杠杆在水平位置平衡，记录数据。数据。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。实验次数F1/NL1/mF2/NL2/m1 10.50.50.20.22 20.050.052 21.51.50.10.11 10.150.153 32 20.10.11 10.20.2杠

8、杆的平衡条杠杆的平衡条 动力动力动力臂动力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂F1L1=F2L2杠杠杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件OL1=9mL2=0.1mF1=200NF2杠杆的平衡条件应用杠杆的平衡条件应用例题例题：求大：求大象的质量？象的质量？由由F F1 1L1 1F F2 2L2 2 得：得：解解：F F2 2= =F F1 1L1 1L2 2= =200N200N9m9m0.1m=1.8=1.810104 4N Nm m= =F F2 2g g= =10Nkg11.81.810104 4N N=1.8=1.810103 3kg kg = = 1.8t1.8t 答：大象的质量为1.8t。1.两

9、个力作用在杠杆两端使杠杆平衡两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则则( ) A.这两个力的大小必须相等这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小力臂较长的那个力比较小D杠杆的分类杠杆的分类杠杆平衡条件杠杆平衡条件：F F1 1L1 1F F2 2L2 2 三类杠杆：三类杠杆：若若L1 1L2 2，则，则F F1 1 F F2 2若若L1 1= = L2 2，则，则F F1 1 F F2 2若若L1 1L2 2，则，则F F1 1 F F2 2省力杠杆省力杠杆等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠

10、杆小结：小结：判断杠杆的类型，实际就是比较判断杠杆的类型，实际就是比较动力动力臂和阻力臂臂和阻力臂的大小的大小生活生活物理物理社会社会思考：思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？什么情况下，人们会选用费力杠杆？ 使用费力杠杆有什么好处？使用费力杠杆有什么好处？ 当当阻力比较小阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会使用费力杠杆会省距离省距离，很方便。，很方便。生活中的剪刀生活中的剪刀省省力力杠杠杆杆 F1F2L2L1 F1 L1 = F2 L2 ， 又又 L1 L2 F1 F2省省力力杠杠杆杆的的应应用用：我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？我们需要用费力杠杆吗

11、？它有什么好处？杠杆的分类杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：请对下列器具应用的杠杆进行分类：等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆杠杆的分类杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：请对下列器具应用的杠杆进行分类：省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆v（2009上海）在图所示的简单机械中，属于费上海）在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是力杠杆的是 （ ） A翘棒翘棒B镊子镊子C铡刀铡刀D开瓶器开瓶器本节小结本节小结 今天学到了什么？最后，我们今天学到了什么？最后，我们总总结下本节课结

12、下本节课所所学学的内容。的内容。典型例题典型例题1：最小力问题：最小力问题画出杠杆画出杠杆A点最小的动力点最小的动力 。 F1B 最长力臂的画法最长力臂的画法: :连接支点和力的作用点连接支点和力的作用点最小力的画法：力臂最长最小力的画法：力臂最长使杠杆平衡最小力的作法：使杠杆平衡最小力的作法：1.在杠杆上找离支点最远的点作为力的在杠杆上找离支点最远的点作为力的作用点作用点2.把该点与支点连接的线段作为力臂把该点与支点连接的线段作为力臂3.对应的力最小（注意力的方向）对应的力最小（注意力的方向）方法小结：方法小结：例题、例题、为了把下面的一个圆木推上台阶，为了把下面的一个圆木推上台阶，请你画出

13、所使用的最小力的示意图请你画出所使用的最小力的示意图OF1.2.画出在画出在A点把钉子拔出来所施加的最小力。点把钉子拔出来所施加的最小力。 F 最长力臂的画法最长力臂的画法: :连接支点和力的作用点连接支点和力的作用点最小力的画法：力臂最长最小力的画法：力臂最长题型题型2：杠杆平衡实验变式：杠杆平衡实验变式：v1、力过支点，能否使杠杆转动、力过支点，能否使杠杆转动v2、两端抬粗细不同的木棒、两端抬粗细不同的木棒v3、用弹簧测力计代替钩码（同侧上拉、斜拉）、用弹簧测力计代替钩码（同侧上拉、斜拉）v4、两边钩码同时移动、加减相同数量钩码、两边钩码同时移动、加减相同数量钩码在“研究杠杆平衡条件”的实

14、验中：(1)所用的器材有弹簧测力计，支架，线，_和_.(2)实验前,先要调节杠杆两端的_.使杠杆_.强调这一平衡位置的目的是_.(3)如图所示的杠杆已处于平衡状态,若左端所挂重物的重力是1N,则弹簧测力计的示数_2N,因为弹簧测力计拉力的力臂_OA的长度(均填“大于”、“小于”或“等于”).如果要在杠杆上直接可以读出力臂值来计算,那么弹簧测力计应沿_方向拉着杠杆.(4)该实验得到的结论是:_钩码带刻度的杠杆平衡螺母水平平衡便于直接在杠杆上读出力臂的值大于小于竖直向上杠杆平衡时：动力动力臂=阻力阻力臂提高题提高题如图所示，作用在杠杆一端的力由水如图所示，作用在杠杆一端的力由水平逐渐变为竖直的过程

15、中，力平逐渐变为竖直的过程中，力F F在这个在这个过过程中如何变化（程中如何变化（ ） A. A. 变大变大 B. B. 变小变小 C. C. 不变不变 D. D. 先变大后变小先变大后变小FFv例题例题v如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球同时向支点移动杠杆在水平位置平衡，如果两球同时向支点移动相同距离，则杠杆（相同距离，则杠杆（ ）vA不能平衡，大球那端下沉不能平衡，大球那端下沉 B仍能平衡仍能平衡 vC不能平衡，小球那端下沉不能平衡，小球那端下沉 D无法判断无法判断2 2如图所示，作用在杠杆一端且始终与如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力杠杆垂直的力F F，将杠杆缓慢地由位置，将杠杆缓慢地由位置A A拉至位置拉至位置B B，力，力F F在这个过程中（在这个过程中（ ） G GB BA AO OA. A. 变大变大 B. B.