科学探究杠杆的平衡条件

1、科学探究杠杆的平衡条件第1页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六一、认识杠杆思考它们有啥共同点？第2页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六羊角锤撬棒天平剪刀第3页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六跷跷板第4页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六杠杆有什么共同特征呢？1、受到力的作用下2、硬棒3、固定点 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫做杠杆。 杠杆的形状是任意的，但必须是硬的。杠杆的支点可以在杠杆上任意位置。杠杆必须具备两个条件：要有力的作用；能绕某固定点转动。 交流讨论第5页，共49页，2022

2、年，5月20日，1点55分，星期六生活中的杠杆在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例吗？铁钳扳手独轮车第6页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六举例第7页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六 当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点。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，体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆(如图)，这时肌肉的拉力比体重要小。试一试：人体杠杆第8页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六判断下列物体中，哪些属于杠杆（）A.夹取物体的镊子B.拔铁钉的羊角锤C.杂技演员手中的水流星D.打气筒

3、中的活塞杆练一练 思路解析：杠杆是在动力和阻力作用下，可以绕固定点转动的硬棒。杂质演员手中的水流星，尽管绕绳的一端转动，但它是软绳，而不是在动力和阻力作用下绕某固定点转动的硬棒。所以它不是杠杆。打气筒的活塞杆也不是杠杆，尽管是硬棒，但它不是绕某固定点转动，而是上下移动。夹取物体的镊子可以绕它的上端转动；拔钉子的羊角锤也是弯曲的硬棒，它在拔钉子时，绕与木板接触的那一点转动。所以夹取物体的镊子和羊角锤都是杠杆。答案：AB第9页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六二、认识杠杆的几个概念（杠杆的五要素）第10页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六杠杆示意图:F2阻力

4、L1动力臂L2阻力臂动力作用线阻力作用线O支点杠杆绕着转动的固定点使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力支点到动力作用线的距离支点到阻力作用线的距离F1动力第11页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六杠杆的五个重要概念（五要素）1. 支点：杠杆绕着转动的固定点。o（小木块）2. 动力：使杠杆转动的力。F1（向下压的力）3. 阻力：阻碍杠杆转动的力。F2（对硬棒压力）4. 动力臂：从支点到动力作用线的距离。L15. 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。L2第12页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六杠杆的这些概念很重要！动力动力臂动力作用线阻力臂思考：什么是力臂呢？力臂

5、怎样来画？支点阻力阻力作用线第13页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六三，力臂的画法力臂：指支点到力的作用线的垂直距离。确定动力和阻力的作用线过支点到力的作用线作垂线段标垂足，标力臂找支点第14页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六F2F1OBAL1L2（）练习：巩固力臂的画法例题：请把下图中的支点与力臂画出来。第15页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六强调注意（）AOBF1L2L11.力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离。2.力的作用线是一条直线，没有方向。3.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；

6、垂直的地方应有垂足；支点处用O标记。F2第16页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六例题：画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2O第17页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六练一练：画出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2OO F2F1L1L2第18页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六什么是杠杆平衡？ 当杠杆在动力和阻力的作用下，处于水平静止状态或匀速转动状态，我们说杠杆平衡了。四、实验探究：杠杆的平衡条件实验器材 带有刻度的杠杆、支架台、若干个钩码等等实验装置第19页，共49页，2022年，5月

7、20日，1点55分，星期六4.分析论证制定计划进行实验3.2.猜想与假设科学探究的基本过程“实验探究：杠杆的平衡条件”1.提出问题第20页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六1、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？F1、F2、L1、L2之间存在什么关系呢？第21页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六2、猜想与假设假设1F1+L1=F2+L2假设2F1-L1=F2-L2假设3F1/L1=F2/L2假设4F1L1=F2L2第22页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六F1F2oL1L2杠杆平衡螺母实验探究第23页

8、，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六进行实验与收集证据请同学们开始实验第24页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六4、分析与论证杠杆的平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂F1L1=F2L2 杠杆平衡时，杠杆的动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即杠杆的动力臂是阻力臂的几倍，杠杆的动力就是阻力的几分之几。F1L1F2L2 其中： F1、F2 分别为动力和阻力； L1、L2 分别为动力臂和阻力臂第25页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六思考与讨论 杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起 什么作用? 作用是调节杠杆自身的平衡 为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢

9、? 因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。 杠杆调平的方法是什么？ “左高左调、右高右调”第26页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( ) A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小D课堂练习第27页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六2在“研究杠杆平衡条件”实验中（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向调（填“左”或“右”）（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向（

10、填“左”或“右”）移动格（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将（填“保持水平”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）第28页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六五，杠杆平衡条件的应用例题：当在杠杆处于平衡状态，并且已知石头对杠杆的压力为3000N，动力臂和阻力臂分别为180cm和6cm，请问动力为多少？已知：F2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cm求：F1=？解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得 F1 =（F2 L2）/L1 =（3000N6cm）/ 180cm = 100N答：动力为100N。第29页，共49页，

11、2022年，5月20日，1点55分，星期六如上图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷跷板的转轴70Cm时，女孩应该坐在哪里才时跷跷板平衡。已知：阻力F2=500N，阻力臂L2=70cm=0.7m，动力F1=250N求：动力臂L1解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得L1=F2L2/F1=500NX0.7m350N=1m答：女孩应该坐在离转轴1m处。第30页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六 画出图中作用在A 点最小的力的方向 。 FAB六，杠杆的作用第31页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六讨论：（1）若：L1 L2 ，则：F1 F2（2）

12、若：L1 L2 ，则：F1 F2（3）若：L1 = L2 ，则：F1 F2= 根据L1 、 L2 的大小关系，可将杠杆分为 种：3（1）L1 L2 ：（2）L1 L2 ：（3）L1 = L2 ：省力杠杆费力杠杆等臂杠杆（2）若：L1 L2 ，则：F1 F2（2）若：L1 L2 ，则：F1 F2（2）若：L1 L2 ，则：F1 F2（2）若：L1 L2 F1 阻力臂）F2F1L1L2O第34页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六h2h1省力杠杆的特点是：Oh1 h2省力费距离第35页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六省力杠杆的应用：第36页，共49页，202

13、2年，5月20日，1点55分，星期六费力杠杆（动力臂L2F1F2(动力阻力)L1F2(动力阻力)L1=L2F1=F2(动力=阻力) 省力费距离省距离费力既不省力也不省距离第43页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六请对下列器具应用的杠杆进行分类：等臂杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆第44页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆第45页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六（2009上海）在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是 （ ） A翘棒B镊子C铡刀D开瓶器（ 09丰泽）图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（ ）第46页，共49页，2022年，5月20日，1点55分，星期六杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是A1