《12.1杠杆》ppt课件.ppt

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1、这些能给我们提供某些方便的工具都称为这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械机械。双臂救援机器人 一根一根硬棒硬棒，在力的作用下能绕着，在力的作用下能绕着固定点固定点转动，这根硬棒就是转动，这根硬棒就是 。注：硬棒可以是各种形状的。注：硬棒可以是各种形状的。起子这这些些工工具具是是杠杠杆杆吗吗？钳子鱼杆天平杆秤这这些些工工具具是是杠杠杆杆吗吗？OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点支点 动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻力臂支点支点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。动力动力使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F1表示。表示。动力臂动力臂 从支点到动力作用线

2、的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L1表示。表示。阻力阻力阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F2表示。表示。阻力臂阻力臂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表示。表示。杠杠杆杆五五要要素：素：动动力力作作用用线线动力臂动力臂阻力臂阻力臂动力动力阻力阻力阻阻力力作作用用线线支点支点杠杆五要素杠杆五要素F1F2L1L2支点（支点（O）：）：动力（动力（F1）：）：阻力（阻力（F2）：）：动力臂（动力臂（L1）：）：阻力臂（阻力臂（L2）：）：力的作用线力的作用线：过力的作用点，过力的作用点，沿力的方向沿力的方向的直线。的直线。杠杆绕着转动的点。杠杆绕着转动的点。杠

3、杆五要素杠杆五要素使杠杆转动的力。使杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。从支点到动力作用线的垂直距离。从支点到动力作用线的垂直距离。从支点到阻力作用线的垂直距离。从支点到阻力作用线的垂直距离。（1）辨认杠杆；）辨认杠杆；（2）先找支点）先找支点O；（3）过力的作用点沿）过力的作用点沿力的方向画出力的作力的方向画出力的作用线；用线；（4）作从支点到力的）作从支点到力的作用线的垂线段。作用线的垂线段。画力臂的方法画力臂的方法OF1F2L1L2F1F2L1L2O试着画出各力和力臂试着画出各力和力臂L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂（1 1）找出支点

4、的位置）找出支点的位置（3 3）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线（2）确定动力、阻力）确定动力、阻力作用线作用线（4）标垂足）标垂足,定力臂定力臂画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想想一想提问：什么是力臂？提问：什么是力臂？回答：力臂是回答：力臂是支点支点到到力的作用线力的作用线的垂直距离。的垂直距离。思考讨论思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？2.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：

5、要改变答：要改变F2F1L2L1杠杆平衡：杠杆平衡： 当当杠杆杠杆在动力和阻力的作用下在动力和阻力的作用下静止静止或作或作缓慢的匀速转动缓慢的匀速转动时，就说杠杆平衡。时，就说杠杆平衡。（1） 提出问题提出问题： 杠杆平衡时，动力杠杆平衡时，动力F1、动力臂、动力臂L1、阻力、阻力F2、阻力、阻力臂臂L2之间存在着怎样的关系？之间存在着怎样的关系？（2）猜想与假设：猜想与假设：假设假设1：假设假设2：假设假设3：假设假设4：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L22. 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件还有其他假设吗？还有其他假设吗？F12+L12=F22

6、+L22F13+L13=F23+L23 （3） 制定计划与设计实验：制定计划与设计实验： 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置水平位置平衡。平衡。螺母螺母（4） 进行实验：进行实验：杠杆向杠杆向右右偏，则将平衡螺母往偏，则将平衡螺母往左左调。调。杠杆向杠杆向左左偏，则将平衡螺母往偏，则将平衡螺母往右右调。调。 在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在码的位置，使杠杆在水平位置水平位置重新平衡。然后把重新平衡。然后把实验数据填入表中。实验数据填入表中。F2F1L2L1 改变力和力臂的数值，改变力和力臂的数值，再做两次再

7、做两次实验，把实验数据填入表中。实验，把实验数据填入表中。实验次数实验次数动力动力F1/N动力臂动力臂l1/m阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m123杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是：（5） 得出结论：得出结论：动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂或写作：或写作： F1L1 F2L2即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用? ?为什么要求杠杆静止时，在水平位置为什么要求杠杆静止时，在水平位置? ? 平衡螺母调节杠杆自身的平衡。平衡螺母调节杠杆自身的平衡。力臂的数值在杠杆上可以直接读出

8、或量出。力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。（6）交流与合作：）交流与合作：挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？ 不能。不能。实验过程为什么要做多次实验实验过程为什么要做多次实验? ?实验结束，如何对数据进行处理实验结束，如何对数据进行处理? ? 防止由于一次实验数据带来的偶然性的防止由于一次实验数据带来的偶然性的偏差。偏差。针对猜想用数学方法进行验证。针对猜想用数学方法进行验证。（6）交流与合作：）交流与合作：杠杆平衡后动力和阻力是两边钩码的重杠杆平衡后动力和阻力是两边钩码的重力吗？力吗？只是大小等于重力，作用点只是大小等于重力，作用点应该应该在杠杆上。在杠杆上

9、。1. 杠杆的概念：杠杆的概念：2. 杠杆的五要素：杠杆的五要素：小结小结 3. 探究杠杆的平衡条件：探究杠杆的平衡条件： 动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂或写作：或写作： F F1 1L L1 1 F F2 2L L2 2巩固练习巩固练习 1. 力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？答：不是。答：不是。F1F2L1L22. 杠杆都是直的？杠杆都是直的？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。 3. 若力作用在杠杆上，作用点不变，但作若力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？用方向改变，力臂是否改变？答：改变。答：改变。F1OL1L2

10、F2F F1 1F F2 2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 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆三、杠杆的应用三、杠杆的应用h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB省力，费距离省力，费距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（举例生活中省力标杆（4 4种以上）？种以上）？省力杠杆省力杠杆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

11、=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hAABBA AB BF F2 2F F1 1O O费力，省距离费力，省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点举例？举例？费力杠杆费力杠杆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 2LL1 1 = = L L2 2FF1 1 = = F F2 2这这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点省力杠杆省力

12、杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆概念概念动力臂大于阻动力臂大于阻力臂的杠杆力臂的杠杆动力臂小于阻力动力臂小于阻力臂的杠杆臂的杠杆动力臂小于阻动力臂小于阻力臂的杠杆力臂的杠杆特点特点省了力，但费省了力，但费了距离了距离费了力，但省了费了力，但省了距离距离不省力也不费不省力也不费力力实例实例撬棒、铡刀、撬棒、铡刀、瓶起子、瓶起子、镊子、理发剪刀镊子、理发剪刀钓鱼竿钓鱼竿天平天平三类杠杆的对比三类杠杆的对比一、杠杆及有关杠杆的几个概念一、杠杆及有关杠杆的几个概念支点：杠杆绕着转动的点支点：杠杆绕着转动的点(O(O点点) )动力：使杠杆转动的力动力：使杠杆转动的力(F(F1 1) )阻力：阻碍杠杆

13、转动的力阻力：阻碍杠杆转动的力(F(F2 2) )动力臂：从支点到动力作用线的距离动力臂：从支点到动力作用线的距离(L(L1 1) )阻力臂：从支点到阻力作用线的距离阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(L(L2 2) )二、杠杆的平衡条件二、杠杆的平衡条件：F1L1F2L2或或 1、各式各样的剪刀都是一对对杠各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适最合适（ ） 2 2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( )( ) A A两杠杆均为省力杠杆两杠杆均为省力杠杆 B B两

14、杠杆均为费力杠杆两杠杆均为费力杠杆 C CABCABC为省力杠杆为省力杠杆 D DABCABC为省力杠杆为省力杠杆C 3 3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。A AO OB BF FG GA AB BC CD D 3 3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。L L2 2L L1 1A AO OB BF FG G4.如图，杠杆上标有刻度，如图，杠杆上标有刻度，GB=5N，GA8N，杠杆水平平衡时，杠杆水平平衡时，A物体对杠杆的拉物体对杠杆的拉力是多少牛顿？力是多少牛顿？ 此时此时A物体受到地面对它的支持力为多物体受到地面对它的支持力为多少？少？ABF15、在、在A点施加一个最小的力，点施加一个最小的力，使杠杆在此位置平衡平衡使杠杆在此位置平衡平衡ABOG