探究杠杆的平衡条件讲课PPT学习教案

1、会计学1探究杠杆的平衡条件讲课探究杠杆的平衡条件讲课第2页/共56页第3页/共56页第4页/共56页第5页/共56页第6页/共56页 埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高纪，高146.5米相当于米相当于40层层高的摩天大厦，高的摩天大厦，由由230万块重约万块重约2.5吨吨的大石块叠成，最大的大石块叠成，最大的一块重约的一块重约 16 吨吨！全部工程历时！全部工程历时30余年。余年。第7页/共56页第8页/共56页这三个用具有什这三个用具有什 么共同特点么共同特点? ?什么是杠杆?

2、第9页/共56页固定点固定点绕固定点转动绕固定点转动硬棒硬棒有力的作用有力的作用第10页/共56页注意：硬棒可以是直注意：硬棒可以是直, ,也可以是弯曲也可以是弯曲的的, ,即硬棒可以是各种各样的形状即硬棒可以是各种各样的形状. .定义：定义：在力的作用下在力的作用下, ,能绕某一固定点能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒）转动的硬棒（直棒或曲棒）, ,就就叫做杠杆。叫做杠杆。第11页/共56页生活中的杠杆生活中的杠杆第12页/共56页 FO支支点点 F1动力动力F2阻阻力力动力作用动力作用线线动动力力臂臂l1阻力作用阻力作用线线阻阻力力臂臂l2第13页/共56页支点支点动力动力动力臂动力臂阻

3、力阻力阻力臂阻力臂 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。使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F F1 1表示。表示。 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l1 1表示。表示。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。从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力作用线的距离，用l2 2表示。表示。这些概念很重要这些概念很重要 一一“点点”支点支点O（一定在杠杆上）（一定在杠杆上） 动力动力F1 二二“力力” 阻力阻力F2 动力臂动力臂l1 二二“臂臂” 阻力臂阻力臂l2(相对的相对的)第14页/共56页试一试试一试第15页/共5

4、6页.第16页/共56页OOl1l2F1F2l2l1F1F2你会画力臂了吗你会画力臂了吗？第17页/共56页画力臂的方法：画力臂的方法：一找找（找准支点找准支点）二画二画（画出力的作用线画出力的作用线,延长延长 线用虚线线用虚线）三引三引（引垂线引垂线,用虚线用虚线）四标四标（标标垂足垂足-直角符号、直角符号、 标标力臂力臂-支点到垂足的距离支点到垂足的距离 ） 第18页/共56页天平天平跷跷板跷跷板跷跷板又要怎样保跷跷板又要怎样保持平衡呢？持平衡呢？天平是怎样保持平天平是怎样保持平衡的？衡的？想一想想一想：这些杠杆分别受到了哪些力的作用？第19页/共56页怎样才能使跷跷板保持水平呢？第20页

5、/共56页第21页/共56页跷跷板的简化装置：跷跷板的简化装置：带等分刻度的带等分刻度的均质木尺、均质木尺、钩码、铁架台。钩码、铁架台。第22页/共56页 为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，可以对它进行简化。 用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。第23页/共56页杠杆杠杆平平衡衡螺螺母母平平衡衡螺螺母母第24页/共56页实验装置第25页/共56页实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的平衡条件杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、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？阻力臂之间存在着怎样的关系？F1+l1=F2+l2F1l1=F2l2F1/l1=F2/l2F1

6、 l1=F2 l2第26页/共56页AB实验设计实验设计杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件器材器材: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，实验时采用哪幅图比较好？为什么用哪幅图比较好？为什么？讨论：讨论：实验时，使杠杆在实验时，使杠杆在水水平位置平位置平衡，便于在杠杆平衡，便于在杠杆上上直接读出力臂直接读出力臂的大小。的大小。第27页/共56页探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件1 1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡 螺母，使杠杆水

7、平平衡。螺母，使杠杆水平平衡。2 2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。、挂钩码后，不能再动平衡螺母。3 3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡 状态，以便直接读出力臂的长度。状态，以便直接读出力臂的长度。第28页/共56页实验次数 F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm1234第29页/共56页动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F l l第30页/共56页思考与讨论（一）思考与讨论（一） 杠杆两端有两只可调节的螺母，能杠杆两端有两只可调节的螺母，能 起什么作用起什么作用? ? 为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢? ?作用作用:调

8、节杠杆自身的平衡，使杠调节杠杆自身的平衡，使杠杆自身重心在支点处，避免杠杆自杆自身重心在支点处，避免杠杆自重影响。重影响。能在杠杆上直接读出力臂的大小能在杠杆上直接读出力臂的大小第31页/共56页AOBCF2F11 1、如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端、如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B B端端，其中，其中AOAO0.1m0.1m，ABAB1m1m，OCOC0.7m0.7m，要撬起重为，要撬起重为1400N1400N的石头，需要在的石头，需要在B B端竖直端竖直向下向下用多少用多少N N的力才能撬的力才能撬起石头？起石头？你做你做对了对了吗？吗？已知：已知：l2=A0=0.1m

9、 l1=0C=0.7m F2=G=1400NNNmmFllF20014007 . 01 . 02121解：由杠杆平衡条件：解：由杠杆平衡条件：F1l1=F2l2可得：可得：答：需要在答：需要在B端竖直向下用端竖直向下用200N的力才的力才能撬起石头。能撬起石头。求：求：F1=?第32页/共56页2、两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第33页/共56页3

10、、画出图中作用在、画出图中作用在A 点最小的点最小的力的方向力的方向 。 FAB第34页/共56页1. 1.学习了杠杆、支点、动力、学习了杠杆、支点、动力、 阻力、动力臂、阻力臂等概念阻力、动力臂、阻力臂等概念. .2.2.探究了杠杆的平衡条件是探究了杠杆的平衡条件是F F1 1 l1 1 = =F F2 2 l2 2；第35页/共56页F3F2 F4F1第36页/共56页理发剪刀和铁匠用的剪刀理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别有何区别? ? 你知道拧松生锈的螺帽要用一段水你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理吗管套在板手柄上的道理吗? ?你能说出你能说出“小小秤砣压千斤小小秤砣压千斤

11、”的道理吗的道理吗?第37页/共56页省省力力杠杠杆杆它们有何共同特点？它们有何共同特点？（动力臂（动力臂阻力臂阻力臂动力动力阻力）阻力）第38页/共56页费费力力杠杠杆杆它们有何共同特点？它们有何共同特点？（动力臂（动力臂阻力）阻力）第39页/共56页F F2 2F F1 1动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O动力臂动力臂=阻力臂阻力臂动力动力=阻力阻力等臂杠杆等臂杠杆天平是等臂杠天平是等臂杠杆的典型应用杆的典型应用第40页/共56页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

12、力杠杆费力杠杆费力杠杆第41页/共56页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第42页/共56页生活生活物理物理社会社会生活中的剪刀生活中的剪刀思考：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。第43页/共56页杠杆类型杠杆类型杠杆优点杠杆优点杠杆缺点

13、杠杆缺点省力费距离省距离费力既不省力也不费力，既不省距离也不费距离省力杠省力杠杆杆费力费力杠杆杠杆等臂等臂杠杠杆杆第44页/共56页杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法Ol1F1l2F21.1.找找支点支点2. 2. 作作力及力的的作用线力及力的的作用线3. 3. 作作力臂力臂第45页/共56页杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2第46页/共56页杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2第47页/共56页杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1第48页/共56页F F2 2F F1 1动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F

14、1 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第49页/共56页生物界的各种杠杆第50页/共56页1.两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2.要使右图杠杆保持平衡要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是最省力的方向是( )ABCDoDA第51页/共56页3.判断：动力和阻力可以人为规定。（判断：动力和阻力可以人为规定。（）4.把重为把重为4N和和12N的物体分别挂在杠杆的两端的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时杠杆平衡时,两力臂长之比是两力臂长之比是5 5、各式各样的剪刀都是一对杠杆要剪开较硬、各式各样的剪刀都是一对杠杆要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适的物体，使用哪种剪刀最合适? ?( )( )ABCDB第52页/共56页6.右图为人的上肢图解，此时手托着质量为右图为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体千克的物体,则肱