探究杠杆的平衡条件ppt课件（讲课）.ppt

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1、只要能给我一只要能给我一个支点，我就个支点，我就能撬动地球能撬动地球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转轴转轴绕轴转动绕轴转动硬棒硬棒 在力的作用下在力的作用下, ,能绕某一固定能绕某一固定点转动的硬棒点转动的硬棒, ,就叫做杠杆。就叫做杠杆。注意：硬棒可以是直注意：硬棒可以是直, ,也可以也可以 是弯曲的是弯曲的, ,即硬棒可以即硬棒可以 是各种各样的形状是各种各样的形状. .定义：定义：生活中的杠杆生活中的杠杆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

2、作用？探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件猜想猜想:杠杆的平衡可能与哪些因素有关杠杆的平衡可能与哪些因素有关?杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件物体的平衡条件物体的平衡条件受受平衡力平衡力作用作用只与只与力的三要素力的三要素有关有关跷跷板的简化装置：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。 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L1阻力作用线阻力作用线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0 0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。

3、 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 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” 相对的相对的 阻力阻力F2 动力臂动力臂L1 二二“臂臂” 阻力臂阻力臂L2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

4、 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 ）2 杠杆是否都是直的？杠杆是否都是直的？1 力臂是一定在杠杆上吗？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？作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：不是答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变答：要改变作出杠杆的五要素作出杠杆的五要素作出杠杆的五要素作出杠杆的五要素杠杆杠杆平衡平衡螺母螺母实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的平

5、衡条件杠杆平衡时，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？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？为什么？用哪幅图？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

6、读出力臂的大小。的大小。思考与讨论思考与讨论 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调节杠杆自身的平衡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

7、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。动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂如上图中的男孩重如上图中的男孩重500N500N，女孩重，女孩重350N350N，当男孩离跷，当男孩离跷跷板的转轴跷板的转轴70Cm70Cm时，女孩应该坐在哪里才时跷跷板时，女孩应该坐在哪里才时跷跷板平衡。平衡。已知：阻力已知：阻力F2=500N，阻力臂，阻力臂L2=70cm=0.7m，动力，动力F1=250N求：动力臂求：动力臂=？解：根据杠杆平衡条件解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得，得L1=F2L2/F1=500NX0.7m350N=1m答：女孩应该坐在离转轴答：女孩应该

8、坐在离转轴1m处。处。1.当杠杆处于平衡状态时，钩码对杠杆的力的当杠杆处于平衡状态时，钩码对杠杆的力的大小为大小为，（填（填“”“”“”或或“”）2 2在在“研究杠杆平衡条件研究杠杆平衡条件”实验中（实验中（1 1）实验前出现图）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的螺母向调（填调（填“左左”或或“右右”）（2）实验过程中）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将右边的钩码向（填（填“左左”或或“右右”）移动）移动格（格（3）

9、图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下）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，这时杠杆将同时加一个相同的钩码，这时杠杆将（填（填“保持水平保持水平”、“顺时针转动顺时针转动”或或“逆时针转动逆时针转动”）如何用弹簧秤将下面杠杆调平？如何用弹簧秤将下面杠杆调平？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那个力比较小D画出图中作用在画出图中作用在A

10、点最小的力的点最小的力的方向方向 。 FABAOBCF2F1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，其端，其中中AOAO0.1m0.1m，ABAB1m1m，OCOC0.7m0.7m，要撬起重为，要撬起重为1400N1400N的的石头，需要在石头，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？计算题计算题你做对你做对了吗？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

11、=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=?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 L L1 1 = =F F2 2 L L2 2；F3F2 F4F1三、思考与讨论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? ? 你知道拧松生锈的你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管螺帽要用一段水管套在板手柄上的道套在板手柄上的道理吗理吗? ?你能说出你能说出“小小秤砣压千

12、斤小小秤砣压千斤”的道理吗的道理吗?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25页图页图6-42各为何种杠杆各为何种杠杆 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 镊子镊子 天平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）费费力力杠杠杆杆它们有何共同特点？它们有何共同特点？（动力臂阻力臂）（动力臂阻

13、力臂）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省力杠杆省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

14、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杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆 省力省力费距离费距离省距离省距离费力费力既不省力也不省距离既不省力也不省距离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

15、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这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆生物体内的杠杆 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( ) 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

16、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 如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸见如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸见图。若在图。若在 A点竖直向下点竖直向下 作用作用200牛的力，道钉撬牛的力，道钉撬对道钉会产生多大对道钉会产生多大的力？如果还不能的力？如果还不能将道钉撬出，在保将道钉撬出，在保持手的作用力大小持手的作用力大小和作用点不变的情和作用点不变的情况下，采用什么方况下，采用什么方法可增大道钉撬对法可增大道钉撬对道钉的作用力？道钉的作用力？OAF1F21.2米米200牛牛6厘米厘米