杠杆及杠杆平衡条件曾山.ppt

第九章第九章 机械与人机械与人第一节第一节 科学探究：科学探究：杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件渡市初级中学渡市初级中学 曾山曾山1第一节第一节 科学探究：科学探究：杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 认认 识识 杠杠 杆杆杠杠 杆杆 平平 衡衡 条条 件件 杠杠 杆杆 的的 分分 类类2一一.认识杠杆认识杠杆1.什么是杠杆？什么是杠杆？3这些都应用了杠杆原理这些都应用了杠杆原理4提问：提问：1.2.3.转轴绕轴转动硬棒归归纳纳结结论论在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杠杆杆.让我想一想?5提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？63.7支点支点:动力动力:动力臂动力臂:阻力阻力: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表示。表示。使使杠杆转动的力，用杠杆转动的力，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L 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L L2 2表示。表示。这些概念很重要这些概念很重要8杠杆的五要素杠杆的五要素:支点支点:杠杠杆能够杆能够绕着它绕着它转动的转动的固定点固定点O动力动力:使使杠杆转杠杆转动的力动的力F F1 1阻力阻力:阻碍阻碍杠杆转动杠杆转动的力的力F F2 2动力臂动力臂:支点到动支点到动力作用线的距离力作用线的距离L L1 1阻力臂阻力臂:支点支点到阻力到阻力作用线作用线的距离的距离L L2 29提问：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：要改变想一想?O OF F1 1F F2 2L L1 1L L2 2力臂的画法力臂的画法一找点（支点）一找点（支点）二画线（力的作用线）二画线（力的作用线）从点到线引垂线从点到线引垂线小小口口诀诀11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.作作力的作用线力的作用线3.3.作作力臂力臂12杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F213练一练练一练:指出它们的支点、动力、阻力、指出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂动力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O OF F1 1F F2 2L L1 1L L2 2141.1.杠杆的五要素：杠杆的五要素：支点，动力，阻力，动力臂，阻力臂。支点，动力，阻力，动力臂，阻力臂。2.2.力臂的画法：力臂的画法：从支点向力的作用线引垂线。从支点向力的作用线引垂线。15作业作业:P139.第1题16渡市初级中学渡市初级中学 曾山曾山17它们要怎样做才能保持平衡呢？18二、杠杆的平衡？提问：什么是杠杆的平衡？探究实验：用你手中的杆秤怎样称质量不等的物体呢?归纳结论：杠杆的平衡杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们说杠杆平衡了匀速转动时，我们说杠杆平衡了。探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态物体的平衡状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持保持匀速直线运动匀速直线运动保持静止保持静止保持保持匀速转动匀速转动保持静止保持静止20实验探究：杠杆的平衡条件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？2 猜想与假设：假设一：假设二：假设三：假设四：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L221提问：你还有其他的 假设吗？比如：比如：F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23 等等223、23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?为什么要求杠杆静止时，在 水平位置呢?归归纳纳结结论论作用是调节杠杆自身的平衡作用是调节杠杆自身的平衡因为重力的方向树直向下，杠因为重力的方向树直向下，杠杆水平，其力臂的数值在杠杆上杆水平，其力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。就能直接读出或量出。244、进行实验与收集证据F1=2N，L1=10cm，F2=4N，L2=5cm F1=2N，L1=15cm，F2=3N，L2=10cm数据请同学们开始做实验实验实验次次数数F1/NL1/mF2/NL2/mF1*L1（N*m）F2*L2（N*m）12104215310 32210 F1=2N，L1=10cm，F2=2N，L2=10cm2020303020202105提问:你的实验结论与你的假设 一致吗?你的结论是什么?总之总之,杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是：用字母表示为用字母表示为:F1L1=F2L2或或又称杠杆原理，又称杠杆原理，最早是由阿基米最早是由阿基米德发现的德发现的-由于力的单位是由于力的单位是N，而力臂的单位是，而力臂的单位是m，不能直，不能直接相加减，顾假设一、二不成立！接相加减，顾假设一、二不成立！26Ol1=9ml2=7cmF1=200NF2杠杆的平衡条件应用杠杆的平衡条件应用例题例题：由由F F1 1l1 1F F2 2l2 2 得：得：解解：F F2 2=F F1 1 l1 1l2 2=200200N9mN9m0.07m=2.57=2.5710104 4N Nm m=F F2 2g g=10Nkg12.572.5710104 4N N=2.57=2.5710103 3kg kg=2.57t2.57t271、下表是小刚同学探究杠杆平衡条件、下表是小刚同学探究杠杆平衡条件的实验记录，你能帮他把表格填全吗？的实验记录，你能帮他把表格填全吗？次数次数动力动力F1(N)F1(N)动力臂动力臂L1(cm)L1(cm)阻力阻力F2F2（N N）阻力臂阻力臂L2L2（cmcm）1 110102 215152 22 220204 4练一练：练一练：由由F1*L1=F2*L2得：得：F1=（F2*L2）/L1由由F1*L1=F2*L2得：得：L2=（F1*L1）/F2282 2、杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的、杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的5 5倍，那么动力是阻力的倍，那么动力是阻力的1/53 3、如图所示的杠杆恰好平衡，那么在下、如图所示的杠杆恰好平衡，那么在下列情况中还保持平衡的是（列情况中还保持平衡的是（）A A、左右各减一只钩码左右各减一只钩码B B、左右各减一半钩码左右各减一半钩码C C、左右各向外移一格左右各向外移一格D D、左各各向内移一格左各各向内移一格B？我不我不信，我信，我要自己要自己动手做动手做一做一做-29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 L L1 1=F=F2 2 L L2 2 或或 F F1 1/F/F2 2=L=L2 2/L/L1 130作业作业:P139.第2、3、4题31渡市初级中学渡市初级中学 曾山曾山32实实 验验 演演 示示33省力杠杆（省力杠杆（动力臂大于动力臂大于 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OO省省 力力 费费 距距 离离F12 L1 L234生活中的省力杠杆生活中的省力杠杆35费力杠杆（费力杠杆（动力臂小于动力臂小于 阻力臂阻力臂）F1F2L1L2OO费费 力力 省省 距距 离离F1 2 L1 L236生活中的费力杠杆生活中的费力杠杆37等臂杠杆（等臂杠杆（动力臂等于动力臂等于 阻力臂阻力臂）F1F2L1L2OO什么时候使用等臂杠杆呢？什么时候使用等臂杠杆呢？L2 L12 F138生活中的等臂杠杆生活中的等臂杠杆3940杠杆的分类：杠杆的分类：省力杠杆省力杠杆 费力杠杆费力杠杆 等臂杠杆等臂杠杆41作业作业:P139.第5题42渡市初级中学渡市初级中学 曾山曾山43