65_探究杠杆的平衡条件课件(讲课)666.ppt

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1、金字塔金字塔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，最大的的大石块叠成，最大的一块重约一块重约16吨吨！全部工程历时！全部工程历时30余年。余年。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?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

2、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。生活中的杠杆生活中的杠杆 FO支支点点 F1动力动力F2阻力阻力动力作用线动力作用线动动力力臂臂l1阻力作用线阻力作用线阻阻力力臂臂l2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

3、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)试一试试一试.OOl1l2F1F2l2l1F1F2你会画力臂了吗？你会画力臂了吗？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

4、标力臂力臂-支点到垂足的距离支点到垂足的距离 ） 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？怎样才能使跷跷板保持水平呢？跷跷板的简化装置：跷跷板的简化装置：带等分刻度的均带等分刻度的均质木尺、质木尺、 钩码、铁架台。钩码、铁架台。 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。杠杆杠杆平衡平衡螺母螺母平平衡衡螺螺母母实验装置实验探究：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，

5、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 l1=F2 l2AB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。探究杠杆的平衡

6、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。实验数据及表格实验次数 F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm1234动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂 F l l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

7、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的力才能撬起石头？的力才能撬起石头？你做

8、对你做对了吗？了吗？已知：已知：l2=A0=0.1m 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=?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

9、那个力比较小D3、画出图中作用在、画出图中作用在A 点最小的力点最小的力的方向的方向 。 FAB1. 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；F3F2 F4F1三、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? ?你能说出你能说出“小小秤砣压千斤小小秤砣压千斤”的道理吗的道理吗

10、?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）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）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

11、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。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省力杠杆杆费力费力杠杆杠杆等臂等臂杠杆杠杆杠杆示意图的作法

12、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. 作作力臂力臂杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1F 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生物体内的杠杆 生物界的各种杠杆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( )

13、 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( )ABCDoDA3.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,杠杠杆平衡时杆平衡时, 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

14、种剪刀最合适的物体，使用哪种剪刀最合适? ?( )( )ABCDB6.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, 则肱二头肌收缩时所承受的力为则肱二头肌收缩时所承受的力为（ ）A.小于小于9.8牛顿牛顿 B.大于大于9.8牛顿牛顿C.等于等于9.8牛顿牛顿 D.等于等于1千克千克 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(动力动力阻力阻力)L1F2(动力动力阻力阻力)L1=L2F1=F2(动力动力=阻力阻力)根据力臂的关系判断课本根据力臂的关系判断课本27页图各为何种页图各为何种杠杆杠杆 省力杠杆省力杠杆 费力杠杆费力杠杆 等臂杠杆等臂杠杆撬棒撬棒 起子起子 铡刀铡刀 抽水机抽水机脚踏板脚踏板 天平