探究杠杆的平衡条件讲课学习教案.pptx

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1、会计学1探究探究(tnji)杠杆的平衡条件讲课杠杆的平衡条件讲课第一页，共56页。第2页/共56页第二页，共56页。第3页/共56页第三页，共56页。第4页/共56页第四页，共56页。第5页/共56页第五页，共56页。第6页/共56页第六页，共56页。金字塔金字塔金字塔金字塔埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法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纪，老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高高146.5米相当于米相当于40层高的摩天大厦，由层高的摩天大厦，由230万块重约万块重约2.5吨的大石块吨的大石块(shkui)叠成，最大叠成，最大的一块重约的一块重约

2、16吨！全部工程历时吨！全部工程历时30余年。余年。第7页/共56页第七页，共56页。第8页/共56页第八页，共56页。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?第9页/共56页第九页，共56页。固定点固定点绕固定点转动绕固定点转动(zhundng)硬棒硬棒(yngbang)有力的作用有力的作用第10页/共56页第十页，共56页。认识杠杆认识杠杆注意：硬棒可以注意：硬棒可以(ky)(ky)是直是直,也可以也可以(ky)(ky)是弯曲的是弯曲的,即硬棒可以即硬棒可以(ky)(ky)是是各种各样的形状各种各样的形状.定义：定义：在力的作用下在力的作用下,能绕某一固定点转能绕某

3、一固定点转动动(zhun dng)(zhun dng)的硬棒（直棒或的硬棒（直棒或曲棒）曲棒）,就叫做杠杆。就叫做杠杆。第11页/共56页第十一页，共56页。生活生活(shnghu)中的杠杆中的杠杆第12页/共56页第十二页，共56页。FO支支点点 F1动力动力F2阻阻力力动动力力(dngl)作作用用线线动动力力臂臂l1阻阻力力(zl)作作用用线线阻阻力力臂臂l2第13页/共56页第十三页，共56页。支点支点(zhdin)动力动力(dngl)动力动力(dngl)臂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 F

4、1 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杠杠杠杠杆杆杆杆五五五五要要要要素素素素(相对相对的的)第14页/共56页第十四页，共56页。标画出杠杆标画出杠杆(gnggn)(gnggn)的五要素的五要素F F1 1l1oF F2 2l2试一

5、试试一试第15页/共56页第十五页，共56页。oF F1 1F F2 2l2.l1第16页/共56页第十六页，共56页。OOl1l2F1F2l2l1F1F2你会画力臂了吗你会画力臂了吗？第17页/共56页第十七页，共56页。画力臂画力臂(l b)的方的方法：法：一找（找准支点(zhdin)）二画（画出力的作用二画（画出力的作用(zuyng)线线,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、标标力臂力臂-支点到垂足的距离支点到垂足的距离 ）第18页/共56页第十八页，共56页。天平天平跷跷板跷跷板跷跷板又要怎样跷跷板又要怎样(z

6、nyng)保持平衡保持平衡呢？呢？天平天平(tinpng)是怎是怎样保持平衡的？样保持平衡的？想一想：这些杠杆想一想：这些杠杆(gnggn)分别受分别受到了哪些力的作用？到了哪些力的作用？第19页/共56页第十九页，共56页。怎样才能使跷跷板保持(boch)水平呢？第20页/共56页第二十页，共56页。当杠杆在动力和阻力当杠杆在动力和阻力(zl)(zl)的作的作用下，保持静止状态，我们就说杠用下，保持静止状态，我们就说杠杆处于平衡。杆处于平衡。第21页/共56页第二十一页，共56页。跷跷板的简化跷跷板的简化(jinhu)装置：带等分装置：带等分刻度的均质木尺、刻度的均质木尺、钩码、铁架台。钩码

7、、铁架台。第22页/共56页第二十二页，共56页。为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，可以(ky)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。第23页/共56页第二十三页，共56页。F F1 1F F2 2ol1 1l2 2杠杆杠杆(gnggn)在什么条件下平衡？在什么条件下平衡？杠杆杠杆平平衡衡螺螺母母平衡平衡(pnghng)螺母螺母第24页/共56页第二十四页，共56页。实验(shyn)装置第25页/共56页第二十五页，共56页。实验探究实验探究(tnji)：杠杆的平衡：杠杆的平衡条件条件11提出提出提出提出(tch)(tch)问题：问题：问题：问题：杠杆杠杆(gng

8、gn)平衡时，动力、动力臂、阻力、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？22猜想与假设：猜想与假设：猜想与假设：猜想与假设：假设一假设一假设一假设一：假设二假设二假设二假设二：假设三假设三假设三假设三：假设四假设四假设四假设四：F1+l1=F2+l2F1l1=F2l2F1/l1=F2/l2F1 l1=F2 l2第26页/共56页第二十六页，共56页。AB实验设计实验设计杠杆杠杆(gnggn)、钩码、弹簧测力计、铁架台、钩码、弹簧测力计、铁架台探究探究(tnji)杠杆的平衡条杠杆的平衡条件件器材器材(qci):测量的物理量测量的物理量:力力力臂力臂A

9、、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，便于在杠杆上直直接读出力臂接读出力臂的大小。的大小。第27页/共56页第二十七页，共56页。探究探究(tnji)杠杆的平衡杠杆的平衡条件条件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(pnghng)(pnghng)螺母，使杠杆水平平衡螺母，使杠杆水平平衡(pnghng)(pnghng)。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

10、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。实验注意事项实验注意事项实验注意事项实验注意事项第28页/共56页第二十八页，共56页。实验实验实验实验(shyn)(shyn)数据及表格数据及表格数据及表格数据及表格实验次数 F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm1234第29页/共56页第二十九页，共56页。杠杆杠杆(gnggn)(gnggn)的的平衡条件：平衡条件：F1l1=F2l2动力动力(dngl)动力动力(dngl)臂阻力臂阻力阻力臂阻力臂F l l第30页/共56页第三十页，共56页。思考思考(sko)与讨论

11、与讨论（一）（一）杠杆杠杆(gnggn)两端有两只可调节的螺两端有两只可调节的螺母，能母，能 起什么作用起什么作用?为什么要求杠杆静止为什么要求杠杆静止(jngzh)时，在水时，在水平位置呢平位置呢?作用作用:调节杠杆自身的平衡，使杠杆调节杠杆自身的平衡，使杠杆自身重心在支点处，避免杠杆自重影响。自身重心在支点处，避免杠杆自重影响。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第31页/共56页第三十一页，共56页。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

12、，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端竖直向下端竖直向下(xin xi)(xin xi)用多少用多少N N的力的力才能撬起石头？才能撬起石头？你做对你做对了吗？了吗？已知：已知：l2=A0=0.1m l1=0C=0.7m F2=G=1400N解：由杠杆解：由杠杆(gnggn)平衡条件：平衡条件：F1l1=F2l2可得：可得：答：需要在答：需要在B端竖直向下端竖直向下(xin xi)用用200N的的力才能撬起石头。力才能撬起石头。求：求：F1=?第32页/共56页第三十二页，共56页。2、两个力作用在杠杆两端、两个力作用在杠杆两

13、端(lin dun)使杠杆使杠杆平衡平衡,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学以致用第33页/共56页第三十三页，共56页。3、画画出出图图中中作作用用(zuyng)在在A 点最小的力的方向点最小的力的方向。FAB第34页/共56页第三十四页，共56页。1.1.学习了杠杆、支点、动力学习了杠杆、支点、动力(dngl)(dngl)、阻力、动力阻力、动力(dngl)(dngl)臂、阻力臂等概念臂、阻力臂等概念.2.2.探究

14、探究(tnji)(tnji)了杠杆的平衡条件是了杠杆的平衡条件是F F1 1 l1 1=F F2 2 l2 2；第35页/共56页第三十五页，共56页。F3F2 F4F1第36页/共56页第三十六页，共56页。三、思考三、思考(sko)(sko)与与讨论（二）讨论（二）理发剪刀理发剪刀(jindo)(jindo)和铁匠用的和铁匠用的剪刀剪刀(jindo)(jindo)有何区别有何区别?你知道拧松生锈(shn xi)的螺帽要用一段水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?第37页/共56页第三十七页，共56页。省省力力(s(shhn n ll)杠

15、杠杆杆它们它们(tmen)有何共同特点？有何共同特点？（动力（动力(dngl)臂臂阻力臂阻力臂动力动力(dngl)阻力）阻力）第38页/共56页第三十八页，共56页。费费力力(f(fi i l)l)杠杠杆杆它们它们(tmen)有何共同特点？有何共同特点？（动力（动力(dngl)臂臂阻力）阻力）第39页/共56页第三十九页，共56页。F F2 2F F1 1动力动力(dngl)(dngl)臂臂l1l1阻力阻力(zl)(zl)臂臂l2l2O O动力动力(dngl)臂臂=阻力臂阻力臂动力动力(dngl)=阻力阻力等臂杠杆等臂杠杆天天平平是是等等臂臂杠杠杆杆的的典典型型应应用用第40页/共56页第四十

16、页，共56页。杠杆杠杆(gnggn)的分类的分类请对下列器具请对下列器具(qj)应用的杠杆进行分应用的杠杆进行分类：类：等臂杠杆等臂杠杆(gnggn)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第41页/共56页第四十一页，共56页。杠杆杠杆(gnggn)的分类的分类请对下列器具请对下列器具(qj)应用的杠杆进行分类：应用的杠杆进行分类：省力省力(shnl)杠杆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第42页/共56页第四十二页，共56页。生活生活物理物理(wl)社会社会生活中的剪刀生活中的剪刀思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆

17、思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆(gnggn)？使用费力杠杆使用费力杠杆(gnggn)有什么好处？有什么好处？当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆(gnggn)。使用费力杠杆。使用费力杠杆(gnggn)会省距离，很会省距离，很方便。方便。第43页/共56页第四十三页，共56页。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(shn l)费距离(jl)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杆省力杠杆费力费力杠杆杠杆等臂等臂杠杆杠杆第44页/共56页第四十四页，共56页。杠杆杠杆(gnggn)示意示意图的作法图的作法Ol1F1l2F21.1

18、.找支点找支点(zhdin)(zhdin)2.2.作力及力的的作用作力及力的的作用(zuyng)(zuyng)线线3.3.作作力臂力臂第45页/共56页第四十五页，共56页。杠杆杠杆(gnggn)示意示意图的作法图的作法l1F1l2F2第46页/共56页第四十六页，共56页。杠杆杠杆(gnggn)示意示意图的作法图的作法l1F1l2F2第47页/共56页第四十七页，共56页。杠杆杠杆(gnggn)示意示意图的作法图的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1第48页/共56页第四十八页，共56页。F F2 2F F1 1动力动力(dngl)(dngl)臂臂l1l1阻力阻力(zl)(zl)臂臂l2

19、l2O O由由 F1l1=F2l2 F1l1=F2l2 l1 l2 l1 F2 F1 F2这是费力这是费力(fi l)(fi l)杠杆杠杆费力杠杆费力杠杆第49页/共56页第四十九页，共56页。生物体内的杠杆生物体内的杠杆(gnggn)生物界的各种(zhn)杠杆第50页/共56页第五十页，共56页。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.要使右图杠杆保持平衡

20、要使右图杠杆保持平衡,最省力最省力(shn l)的方向是的方向是()ABCDoDA第51页/共56页第五十一页，共56页。3.判断：动力和阻力判断：动力和阻力(zl)可以人为规定。（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、各式各样的剪刀(jindo)(jindo)都是一对杠杆要剪都是一对杠杆要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀开较硬的物体，使用哪种剪刀(jindo)(jindo)最合适最合适?()()ABCD3:13:1B第52页/共56页第五十二页，共56页。6.右图

21、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1千千克的物体克的物体,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(nidn)B.大于大于9.8牛顿牛顿(nidn)C.等于等于9.8牛顿牛顿(nidn)D.等于等于1千克千克第53页/共56页第五十三页，共56页。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(dngl)阻力阻力)L1F2(动力动力(dngl)阻力阻力)L1=L2F1=F2(动力动力=阻力阻力)第54页/共56页第五十四页，共56页。根据力臂的关系判断课本根据力臂的关系判断课本(kbn)27页图页图各为何种杠杆各为何种杠杆n n省力省力(shn l)杠杠杆杆n n费力费力杠杆杠杆n n等臂等臂杠杆杠杆n n撬棒撬棒 起子起子 n n 铡刀铡刀(zhdo)抽水机抽水机n n脚踏板脚踏板 n n n n天平天平第55页/共56页第五十五页，共56页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第56页/共56页第五十六页，共56页。