第十二章第一节杠杆

杠杆石嘴山市二中王雅翠“给我一个支点和一根足够长的棒，我能把地球撬起来”，这句话里包含了什么物理知识？各种剪刀观察这些机械，找出它们的共同特点一、什么是杠杆？1、定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒就是杠杆。注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.撬棒在撬石头的过程中时怎么样运动的？延长动力的作用线动力臂阻力臂动力阻力反向延长阻力的作用线o支点杠杆“五要素”F1F2L1L2杠杆的五要素：◆杠杆绕着转动的固定点叫支点，用"O"表示；◆使杠杆转动的力叫动力，用"F1"表示；◆阻碍杠杆转动的力叫阻力，用"F2"表示；杠杆的五要素：◆支点到动力作用线的距离叫动力臂，用“L1”表示；◆支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，用“L2”表示。警示：1.动力、阻力都是杠杆受到的力！所以:支点、动力作用点、阻力作用点都画在杠杆上！2.正确判断阻力的方向!F2F1OL1L2F2F1OL1L2OF2F1L1L2图8图9观察图下图，找出杠杆的五要素。然后把下画中杠杆五要素补充完整oL1L2L1F1F2L2L1L2oF1F2L1L2画出铡刀铡草和钢丝钳剪断钢丝时杠杆的示意图F2F1l2l1想想：什么是力臂？2杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离。思考讨论：1力臂是一定在杠杆上吗？3若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变F1F3F2O如图所示的杠杆在水平方向保持静止，当动力的方向发生改变时，力臂会怎样？思考：给你一把杆秤使它在水平方向保持静止，体会杠杆平衡时的意义。问题：什么是杠杆的平衡状态？杠杆在动力和阻力的共同作用下保持静止或匀速转动探究杠杆的平衡条件提出问题：动力、阻力、动力臂和阻力臂满足什么条件杠杆才能平衡呢？Ol1l2F1F2实验器材：杠杆、铁架台、钩码细线、弹簧测力计实验步骤：1、把杠杆的中点挂在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平方向保持静止为什么要以杠杆的中点作为支点？GFN好处是：不用考虑杠杆的重力，使杠杆只受两个力（动力和阻力）F1F2为何要让杠杆在水平位置平衡？·F1F2Ol1l2倾斜状态时力臂不好测量便于测量力臂总结：1、杠杆的中点作为支点的目的是：不用考虑杠杆的重力2、使杠杆在水平方向平衡是便于测量力臂步骤2、在杠杆两端挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆静止在水平方向上，分别测出：动力、阻力、动力臂和阻力臂。改变上述四个因素重复实验多次。记录数据表格实验次数F1/Nl1/mF2/Nl2/m123拓展实验⑴当杠杆所受到的动力和阻力在支点的同一侧，杠杆平衡时所满足的条件是什么？拓展实验⑵请你借助于弹簧测力计来研究，当拉力的方向与杠杆不垂直时，观察拉力大小的变化。F1L1F2OL2对F1L1=F2L2的理解当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一即力与力臂的乘积不变或力和力臂成反比巩固练习1、如图实验装置中(1)，实验前没有挂钩码，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端螺母向_____(填“右”或“左”)边旋一些，使杠杆在水平位置平衡；(2)实验时只有10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)(第1题)巩固练习2、如图所示的杠杆，每个砝码重均为1牛顿，杠杆处于平衡状态，若在杠杆两边各减去一个砝码，则：A.杠杆保持平衡B.杠杆左边向下倾C.杠杆右边向下倾D.无法判断(第2题)巩固练习3、如上图所示AOB为轻质杠杆，B端挂重物G，A端分别作用四个方向力，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是：A．F2最小 B．F4最小 C．F1最小 D．F3最小思考：如图所示是从事不同行业的人们所用的剪刀。请你分析为什么要把它们做成不同的形状？它们各有什么优点和缺点？根据杠杆平衡条件的公式F1l1=F2l2或讨论：杠杆可能有哪些种类？杠杆的分类省力杠杆：L1>L2，省力（F1<F2），但费距离费力杠杆：L1<L2，费力（F1>F2），但省距离等臂杠杆：L1=L2，不省力也不费力（F1=F2），但不省距离也不费距离赛艇的浆是什么杠杆？为什么要这样设计？赛艇的浆是费力杠杆，虽然手加在浆上的动力F1比浆要克服的水的阻力F2要大，但手只要向后移动较小的距离，就能使浆在水中移动较大的距离，提高赛艇的速度。分析开瓶盖的起子、铡刀铡草分别是什么杠杆？OF2F1分析羊角锤拔钉子、缝纫机的踏板、钓鱼竿、独轮车分别是什么杠杆？F1F2l1l2F2F1l2l1分析天平平衡后，砝码的质量就等于物体的质量，为什么？我国古代的杠杆舂护城河上的吊桥筷子F1F3F2O想一想：要想让杠杆在水平方向上保持静止，三个力