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1、12.1杠杆,导入新课,这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械。,双臂救援机器人,一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是。,杠杆,注:硬棒可以是各种形状的。,起子,这些工具是杠杆吗?,钳子,鱼杆,天平,杆秤,这些工具是杠杆吗?,L1,L2,支点,杠杆绕着转动的固定点,用O表示。,动力,使杠杆转动的力,用F1表示。,动力臂,从支点到动力作用线的距离,用L1表示。,阻力,阻碍杠杆转动的力,用F2表示。,阻力臂,从支点到阻力作用线的距离,用L2表示。,杠杆五要素:,动力作用线,动力臂,阻力臂,动力,阻力,阻力作用线,o,支点,杠杆五要素,F1,F2,L1,L2,支点(O):,动力(F
2、1):,阻力(F2):,动力臂(L1):,阻力臂(L2):,力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线。,杠杆绕着转动的点。,杠杆五要素,使杠杆转动的力。,阻碍杠杆转动的力。,从支点到动力作用线的垂直距离。,从支点到阻力作用线的垂直距离。,(1)辨认杠杆;(2)先找支点O;(3)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;(4)作从支点到力的作用线的垂线段。,画力臂的方法,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,L2,O,试着画出各力和力臂,L2,L1,画出图中各力的力臂,(1)找出支点的位置,(3)从支点作动力、阻力作用线的垂线,(2)确定动力、阻力作用线,(4)标垂足,定力臂,画出图中杠杆各力
3、的力臂,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,O,L2,O,想一想,提问:什么是力臂?,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?,2.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:要改变,F2,F1,L2,L1,杠杆平衡:,当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作缓慢的匀速转动时,就说杠杆平衡。,(1)提出问题:,杠杆平衡时,动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2之间存在着怎样的关系?,(2)猜想与假设:,假设1:,假设2:,假设3:,假设4:,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1L1=
4、F2L2,2.杠杆的平衡条件,还有其他假设吗?,F12+L12=F22+L22,F13+L13=F23+L23,(3)制定计划与设计实验:,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。,螺母,螺母,(4)进行实验:,杠杆向右偏,则将平衡螺母往左调。杠杆向左偏,则将平衡螺母往右调。,在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡。然后把实验数据填入表中。,F2,F1,L2,L1,改变力和力臂的数值,再做两次实验,把实验数据填入表中。,杠杆的平衡条件是:,(5)得出结论:,动力动力臂阻力阻力臂,或写作:F1L1F2L2,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
5、衡螺母,起什么作用?,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。,力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。,(6)交流与合作:,挂钩码后,能不能再调节平衡螺母?,不能。,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?,防止由于一次实验数据带来的偶然性的偏差。,针对猜想用数学方法进行验证。,(6)交流与合作:,杠杆平衡后动力和阻力是两边钩码的重力吗?,只是大小等于重力,作用点应该在杠杆上。,1.杠杆的概念:,2.杠杆的五要素:,小结,3.探究杠杆的平衡条件:,动力动力臂阻力阻力臂,或写作:F1L1F2L2,巩固练习,1.力臂是一定在杠杆上吗?,答:不是。,F1,
6、F2,L1,L2,2.杠杆都是直的?,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,但作用方向改变,力臂是否改变?,答:改变。,F1,O,L1,L2,F2,F1,F2,动力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1L2F1F2这是省力杠杆,省力杠杆,三、杠杆的应用,h,S=4h,省力,费距离,省力杠杆的特点,举例生活中省力标杆(4种以上)?,省力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1L2F1F2这是费力杠杆,费力杠杆,S=h/4,h,费力,省距离,费力杠杆的特点,举例?,费力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由F1L1=F2L2L1
7、=L2F1=F2这是等臂杠杆,不省力,也不省距离,等臂杠杆的特点,三类杠杆的对比,一、杠杆及有关杠杆的几个概念,支点:杠杆绕着转动的点(O点),动力:使杠杆转动的力(F1),阻力:阻碍杠杆转动的力(F2),动力臂:从支点到动力作用线的距离(L1),阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2),小结,二、杠杆的平衡条件:F1L1F2L2或,杠杆定义,三、杠杆的应用,1、各式各样的剪刀都是一对对杠杆,要剪开较硬的物体,使用哪种剪刀最合适(),B,小练习,2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图,下列说法中正确的是()A两杠杆均为省力杠杆B两杠杆均为费力杠杆CABC为省力杠杆DABC为省力杠杆,C,3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止,B端绳子的拉力F与A端重力G相比()A.F=G;B.FG;C.FG;D.无法比较。,A,B,C,D,3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止,B端绳子的拉力F与A端重力G相比()A.F=G;B.FG;C.FG;D.无法比较。,提示:先画出力臂,再进行判断,C,4.如图,杠杆上标有刻度,GB=5N,GA8N,杠杆水平平衡时,A物体对杠杆的拉力是多少牛顿?此时A物体受到地面对它的支持力为多少?,F1,5、在A点施加一个最小的力,使杠杆在此位置平衡平衡,A,B,O,G,再见,
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