第九章第一节科学探究：杠杆的平衡条件.ppt

第一节,科学探究：,杠杆的平衡条件,第九章 机械与人,1、,通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征，并能在杠杆上确认动力、阻力、动力臂、阻力臂。,教学目标,2、,能根据一定的标准对杠杆的使用、特点，以及作用效果进行分类。,3、,会应用杠杆平衡条件进行简单计算，解决有关问题。,只要给我一个支点，我就可以撬起地球。,阿基米德,阿基米德真的可以,撬起地球吗？,m,地球,6.010,24,kg,这些能给我们提供方便的工具都称为机械,复杂机械都是由简单机械组成的,观察下列工具，思考并讨论其共同特征,一,.,认识杠杆,共同特征：,1,、受力的作用,2,、绕固定点转动,3,、比较坚硬,杠杆定义：,在,力,的作用下，能绕某一,固定点,转动的,硬棒,，叫做杠杆。,提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？,认识杠杆的几个概念,F,O,支,点,F,1,动力,F,2,阻力,动力作用线,L,1,阻力作用线,L,2,这些概念很重要,支点：杠杆绕着转动的固定点，用,0,表示。,动力：使杠杆转动的力，用,F,1,表示。,动力臂：从支点到动力作用线的距离，用,L,1,表示。,阻力：阻碍杠杆转动的力，用,F,2,表示。,阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用,L,2,表示。,一“点”,支点,O,（一定在杠杆上）,动力,F,1,二“力”,相对的,阻力,F,2,动力臂,L,1,二“臂”,阻力臂,L,2,杠杆五要素,思考讨论,1,、力臂是一定在杠杆上吗？,不一定,2,、杠杆是否都是直的？,杠杆可以是直的，也可以是弯的,3,、如果力的作用线过支点，力臂为多少？,力臂为,0,想一想,画出图中杠杆各力的力臂,F,1,l,1,l,2,F,2,O,o,F,1,F,2,L,1,L,2,.,O,O,L,1,L,2,F,1,F,2,L,2,L,1,F,1,F,2,画力臂的方法：,一找（找准支点）,二画（画出力的作用线）,三引（引垂线）,四标（标垂足,-,直角符号、标力臂,-,支点到垂足的距离）,二、杠杆的平衡,提问：什么是杠杆的平衡？,探究实验：用橡皮、小刀、直尺、硬币等物怎样组成杠杆，并使其平衡？,归纳结论：,当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时，我们说杠杆平衡了。,1,、提出问题：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？,2,、猜想与假设：,假设一：,F,1,+L,1,=F,2,+L,2,假设二：,F,1,L,1,=F,2,L,2,假设三：,F,1,/L,1,=F,2,/L,2,假设四：,F,1,L,1,=F,2,L,2,实验探究：杠杆的平衡条件,F,1,F,2,o,L,1,L,2,杠杆,平衡,螺母,实验探究,杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用,?,作用是调节杠杆自身的平衡,为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢,?,因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。,杠杆调平的方法是什么？,“,左高左调、右高右调,”,思考与讨论,进行实验与收集证据,点击播放,实验表格,实验次数,F,1,/N,L,1,/cm,F,2,/N,L,2,/cm,1,2,3,交流与合作,提问,:,你的实验结论与你的假设一致吗,?,你的结论是什么,?,杠杆的平衡条件是：,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,公式表示为：,F,1,L,1,=F,2,L,2,这就是阿基米德发现的杠杆原理。,问题探究,条件：杠杆已平衡（如图）,1,、两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？,2,、将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？,如何用弹簧测力计将下面的杠杆调平衡,点击播放,三、杠杆的分类:,(1),动力臂阻力臂,F,动,F,阻,省力杠杆但要费距离,(2),动力臂阻力臂,F,动,F,阻,等臂杠杆,(3),动力臂阻力臂,F,动,F,阻,费力杠杆但省距离,省力,费力,费力,费力,等,臂,三、我国古代的杠杆,捣谷的舂,汲水的桔槔,巩固练习,1,、在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中，属于费,力杠杆的有,_,；属于等臂杠杆的有,_,。,镊子,天平,2,、如图所示的杠杆，重力不计，,O,为支点，,AO=0.3m,，当在,A,点悬吊一重为,5N,的物体，绳子拉力,F=3N,时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力,F,的力臂,L,2,，力臂,L,2,为,_,。,O,C,F,A,B,L,2,0.5m,3,、图中所画力臂正确的是（）,D,D,G,O,F,A,G,G,G,O,O,O,F,F,B,C,L,L,L,L,4.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则(),A.这两个力的大小必须相等,B.这两个力的力臂长必须相等,C.力臂较长的那个力比较大,D.力臂较长的那个力比较小,D,5,、画出图中作用在,A,点最小的力的方向。,6,、如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端,B,端，其中,AO,0.1m,，,AB,1m,，,OC,0.7m,，要撬起重为,1400N,的石头，需要在,B,端竖直向下用多少,N,的力才能撬起石头？,A,O,B,C,F,2,F,1,已知：,L,2,=A0=0.1m L,1,=0C=0.7m,F,2,=G=1400N,求：,F,1,=?,解：由杠杆平衡条件：,F,1,L,1,=F,2,L,2,可得：,答：需要在,B,端竖直向下用,200N,的力才能撬起石头。,1,、什么是杠杆,在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做,杠杆,。,2,、杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,小结,Thank you!,