探究杠杆的平衡条件讲课.pptx
第1页/共56页第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页金 字 塔 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纪，高146.5米相当于40层高的摩天大厦，由230万块重约2.5吨的大石块叠成，最大的一块重约 16 吨！全部工程历时30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?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第10页/共56页认识杠杆认识杠杆注意：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页生活中的杠杆第12页/共56页 FO支点 F1动力F2阻力动力作用线动力臂l1阻力作用线阻力臂l2第13页/共56页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 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“点”支点O（一定在杠杆上）动力F1 二“力”阻力F2 动力臂l1 二“臂”阻力臂l2杠杠杆杆五五要要素素(相对的)第14页/共56页标画出杠杆的五要素F F1 1l1oF F2 2l2试一试第15页/共56页oF F1 1F F2 2l2.l1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页天平跷跷板跷跷板又要怎样保持平衡呢？天平是怎样保持平衡的？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/共56页 当杠杆在动力和阻力的作用当杠杆在动力和阻力的作用下，保持下，保持静止静止状态，我们就说杠状态，我们就说杠杆处于平衡。杆处于平衡。第21页/共56页跷跷板的简化装置：带等分刻度的均质木尺、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F F1 1F F2 2ol1 1l2 2杠杆在什么条件下平衡？杠杆在什么条件下平衡？杠杆平衡螺母平衡螺母第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1提出问题提出问题：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？2猜想与假设：猜想与假设：假设一假设一：假设二假设二：假设三假设三：假设四假设四：F1+l1=F2+l2F1l1=F2l2F1/l1=F2/l2F1 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，使杠杆在水平水平位置位置平衡，便于在杠杆上平衡，便于在杠杆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。实验注意事项实验注意事项实验注意事项实验注意事项第28页/共56页实验数据及表格实验数据及表格实验次数 F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm1234第29页/共56页杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2动力动力臂阻力阻力臂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，避免杠杆自重杆自身重心在支点处，避免杠杆自重影响。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B B端，其中AOAO0.1m0.1m，ABAB1m1m，OCOC0.7m0.7m，要撬起重为1400N1400N的石头，需要在B B端竖直向下用多少N N的力才能撬起石头？你做对你做对了吗？了吗？已知：l2=A0=0.1m l1=0C=0.7m F2=G=1400N解：由杠杆平衡条件：F1l1=F2l2可得：答：需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。求：F1=?第32页/共56页2、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学以致用第33页/共56页3、画出图中作用在A 点最小的力的方向。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页三、思考与讨论（二）三、思考与讨论（二）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“小小秤砣压千斤”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？（动力臂阻力臂动力阻力）第38页/共56页费费力力杠杠杆杆它们有何共同特点？（动力臂阻力）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=阻力臂动力=阻力等臂杠杆等臂杠杆天平是等臂杠杆的典型应用第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杆费力杠杆等臂杠杆第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 F1 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页生物体内的杠杆 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,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2.要使右图杠杆保持平衡,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。（）4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,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的物体，使用哪种剪刀最合适?()()ABCD3:1B第52页/共56页6.右图为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体,则肱二头肌收缩时所承受的力为（）A.小于9.8牛顿B.大于9.8牛顿C.等于9.8牛顿D.等于1千克 第53页/共56页杠杆类型杠杆类型杠杆特点杠杆特点省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆L1L2F1F2(动力阻力)L1F2(动力阻力)L1=L2F1=F2(动力=阻力)第54页/共56页根据力臂的关系判断课本27页图各为何种杠杆省力杠杆费力杠杆等臂杠杆撬棒 起子 铡刀 抽水机脚踏板 天平第55页/共56页感谢您的观看！第56页/共56页
