(精品)5.探究杠杆的平衡条件.pptx

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1、6.5 6.5 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件金装中学金装中学金装中学金装中学 侯慧冰侯慧冰侯慧冰侯慧冰观察下列工具，思考并讨论其共同特征观察下列工具，思考并讨论其共同特征一、什么是杠杆一、什么是杠杆共同特征：共同特征：1.1.受力的作用受力的作用2.2.绕固定点转动绕固定点转动3.3.比较坚硬比较坚硬杠杆定义：杠杆定义：在在力力的作用下，能绕某一的作用下，能绕某一固定点固定点转动的转动的硬棒硬棒，叫做杠杆。，叫做杠杆。生活中的杠杆生活中的杠杆 （12）跷跷板）跷跷板怎样才能使跷跷板保持水平平衡呢？怎样才能使跷跷板保持水平平衡呢？1.1.为了便于探究跷跷板怎样才能保持水平状态，可以对它为

2、了便于探究跷跷板怎样才能保持水平状态，可以对它进行简化。进行简化。2.2.用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。设计方案：设计方案：等效替代法等效替代法1 1、将杠杆挂在铁架台上，观察是否在水平位置平衡（静止）；、将杠杆挂在铁架台上，观察是否在水平位置平衡（静止）；若不是，可调节平衡螺母使之水平平衡。若不是，可调节平衡螺母使之水平平衡。“左高左调、右高右左高左调、右高右调调”2 2、在杠杆支点的左边挂一定量的钩码，在支点右边也挂上钩、在杠杆支点的左边挂一定量的钩码，在支点右边也挂上钩码，直至杠杆平衡。码，直至杠杆平衡。3 3、重复多

3、做几次是实验，得到不同数据，并记录在表格。、重复多做几次是实验，得到不同数据，并记录在表格。4 4、分析得出结论。、分析得出结论。具体步骤：具体步骤：思考：思考：思考：思考：1 1、为何要使杠杆在水平位置平衡？、为何要使杠杆在水平位置平衡？、为何要使杠杆在水平位置平衡？、为何要使杠杆在水平位置平衡？2 2、为何要多做几次实验？、为何要多做几次实验？、为何要多做几次实验？、为何要多做几次实验？实验表格实验表格实验次数实验次数F F1 1/N/NL L1 1/m/mF F2 2/N/NL L2 2/m/m1 12 23 3结论：结论：F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 20.50.

4、10.50.110.050.50.10.150.050.50.01O支支点点 阻力阻力F2动动力力作作用用线线阻阻力力臂臂L2阻阻力力作作用用线线动动力力臂臂L1 动力动力F1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0 0表示。表示。动力：动力：使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F F1 1表示。表示。动力臂：动力臂：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。阻力：阻力：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。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L L2 2表示。表示。杠杆的

5、平衡条件：杠杆的平衡条件：F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂F F的单位是的单位是N N，L L的单位是的单位是m mL2L1O F2L2 F1L1为什么要求杠杆静止时，处在水平位置呢为什么要求杠杆静止时，处在水平位置呢?方便直接在杠杆上读出力臂。方便直接在杠杆上读出力臂。为什么要多做几次实验？为什么要多做几次实验？多次实验排除偶然性，得出规律。多次实验排除偶然性，得出规律。例题：假如图例题：假如图6-376-37中的大人中中的大人中750N750N，小女孩重，小女孩重250N250N。当大人坐在与跷跷板的转轴距离为。当大人坐在与跷

6、跷板的转轴距离为0.5m0.5m处，处，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡？小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡？已知：阻力已知：阻力F F2 2=750N=750N，阻力臂，阻力臂L L2 2=0.5m=0.5m，动力，动力F F1 1=250N=250N。求：动力臂求：动力臂L L1 1的大小。的大小。解：根据杠杆平衡条件解：根据杠杆平衡条件F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2得得答：小女孩应该坐在离转轴答：小女孩应该坐在离转轴1.5m1.5m处。处。例题：假如图例题：假如图6-376-37中的大人中中的大人中750N750N，小女孩重，小女孩重250N250N。当大人

7、坐在与跷跷板的转轴距离为。当大人坐在与跷跷板的转轴距离为0.5m0.5m处，处，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡？小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡？解：根据杠杆平衡条件解：根据杠杆平衡条件F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2得得答：小女孩应该坐在离转轴答：小女孩应该坐在离转轴1.5m1.5m处。处。如图所示杠杆处于水平位置，如图所示杠杆处于水平位置，OAOA长长20cm20cm，ABAB长长60cm60cm，现在，现在A A处挂一重处挂一重200N200N的物体，在的物体，在B B处施加一个处施加一个竖直向下的力，求竖直向下的力，求F F1 1的大小的大小课堂练习课堂

8、练习已知：阻力已知：阻力F F2 2=200N=200N，阻力臂，阻力臂L L2 2=20cm=0.2m=20cm=0.2m，动力臂动力臂L L1 1=60cm-20cm=40cm=0.4m=60cm-20cm=40cm=0.4m求：动力求：动力F F1 1解：根据杠杆平衡条件解：根据杠杆平衡条件F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2得得答：答：B B处人出的力为处人出的力为100N100N。A AO OB BF1生生活活中中的的杠杠杆杆找一找：找一找：支点？支点？动力？动力？阻力？阻力？动力臂？动力臂？阻力臂？阻力臂？画力臂的方法：画力臂的方法：一找一找(找准支点找准支点)二画二

9、画(画出力的作用线画出力的作用线)三引三引(引垂线引垂线)四标四标(标垂足标垂足-直角符号、标力臂直角符号、标力臂-支点到垂足的距离支点到垂足的距离)FO F1F2L1L2以撬棒为例以撬棒为例画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1L1L2F2OoL1L2二二、杠杆的分类、杠杆的分类:杠杆种类 特点省力杠杆L1L2，F1F2省力但费距离费力杠杆L1F2费力但省距离等臂杠杆L1=L2，F1=F2既不省力也不费力省力杠杆省力杠杆省力杠杆省力杠杆等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆省力杠杆省力杠杆省力省力费力费力费力费力费力费力 等臂等臂1.1.在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中

10、，属于费在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中，属于费力杠杆的有力杠杆的有_；属于等臂杠杆的有；属于等臂杠杆的有_。镊子镊子天平天平2.2.如图所示的杠杆，重力不计，如图所示的杠杆，重力不计，O O为支点，为支点，AO=0.3mAO=0.3m，当在，当在A A点悬吊一重为点悬吊一重为5N5N的物体，绳子拉力的物体，绳子拉力F=3NF=3N时，杠杆在水平时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力位置平衡，在图中画出拉力F F的力臂的力臂L L1 1，力臂，力臂L L1 1为为_。O OC CF FA AB BL L1 10.5m0.5m3.3.图中所画力臂正确的是（图中所画力臂正确的是（）D DDGOF

11、AGGGOOOFFBCLLLLF F4.4.两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.A.这两个力的大小必须相等这两个力的大小必须相等B.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.C.力臂较长的那个力比较大力臂较长的那个力比较大D.D.力臂较长的那个力比较小力臂较长的那个力比较小D D5.5.画出图中作用在画出图中作用在A A点最小的力的方向。点最小的力的方向。O OC CF FA A5.5.画出图中作用在画出图中作用在A A点最小的力的方向点最小的力的方向 。F6.6.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

12、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的石的石头，需要在头，需要在B B端竖直向下用多少端竖直向下用多少N N的力才能撬起石头？的力才能撬起石头？A AO OB BC CF F2 2F F1 1已知：已知：L L2 2=A0=0.1m L=A0=0.1m L1 1=0C=0.7m =0C=0.7m F F2 2=G=1400N=G=1400N求：求：F F1 1=解：解：由杠杆平衡条件：由杠杆平衡条件：F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2可得：可得：答：需要在答：需要在B B端竖直向下用端竖直向下用200N200N的力才能撬起石头。的力才能撬起石头。1.1.杠杆的定义杠杆的定义2.2.杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂3.3.杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：F F1 1LL1 1=F=F2 2LL2 2谢谢！谢谢！