沪粤版6.5探究杠杆平衡条件.ppt.ppt

6.5探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件怎样才能使跷跷板保持水平怎样才能使跷跷板保持水平一、探究跷跷板中的道理 为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，可以对它进行简化。可以对它进行简化。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。用钩码代替人。设计实验探究跷跷板水平时设计实验探究跷跷板水平时力与距离满足的条件力与距离满足的条件简化模型跷跷板跷跷板-均质木均质木尺尺不同人不同人-钩码钩码跷跷板的水平跷跷板的水平-均质木均质木尺尺的水平的水平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 螺母，使杠杆水平平衡。螺母，使杠杆水平平衡。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，以便状态，以便直接读出力臂的长度直接读出力臂的长度。实验注意事项实验注意事项动动力力阻阻力力动力臂动力臂动力臂动力臂阻力臂阻力臂阻力臂阻力臂（力力的的作作用用线线）（力力力力的的的的作作作作用用用用线线线线)o支点支点支点支点杠杆的五要素杠杆的五要素实验实验次数次数动力动力F1/N（左边（左边（左边（左边拉力）拉力）拉力）拉力）动力臂动力臂L1/cm（左边距离）（左边距离）（左边距离）（左边距离）动力动力 动力臂动力臂阻力阻力F2/N（右边（右边（右边（右边拉力）拉力）拉力）拉力）阻力臂阻力臂L2/cm（右边距（右边距（右边距（右边距离）离）离）离）阻力阻力 阻力臂阻力臂10.49104.90.9854.920.98109.81.476.89.99630.981514.71.471014.7实验数据记录表格实验数据记录表格实验序实验序号号左边左边右边右边拉力拉力F F1 1/N/N距离距离L L1 1/m/m拉力拉力F F2 2/N/N距离距离L L2 2/m/m10.490.10.980.0520.980.11.470.06830.980.151.470.1结论：结论：F F1 1 L L1 1 F F2 2 L L2 2杠杆平衡的条件：杠杆平衡的条件：F1L1F2L2或：或：F1L1F2L2 其中：F F1 1、F F2 2 分别为分别为分别为分别为动力动力动力动力和和和和阻力阻力阻力阻力；L L1 1、L L2 2 分别为分别为分别为分别为动力臂动力臂动力臂动力臂和和和和阻力臂阻力臂阻力臂阻力臂 假如如图所示中的大人重假如如图所示中的大人重750N，小女孩重，小女孩重250N。当大人离跷跷。当大人离跷跷板的转轴板的转轴0.5m时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？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：求：动力臂动力臂L L1 1 =？解：根据杠杆的平衡条件解：根据杠杆的平衡条件F F1 1L L1 1 F F2 2L L2 2得得L L1 1 =1.5m=1.5m答：小女孩应坐在离转轴答：小女孩应坐在离转轴1.5m1.5m处。处。省力杠杆（省力杠杆（动力臂动力臂 阻力臂阻力臂）F2F1L1L2OOF F1 1L L1 1F F2 2L L2 2LL1 1L L2 2 F F1 1F F2 2h2h1省力杠杆的特点是：省力杠杆的特点是：OOh1 h2省力费距离省力费距离费力杠杆（费力杠杆（动力臂动力臂 L2，则：，则：F1 F2归纳：归纳：（3）若：）若：L1=L2，则：，则：F1 F2=根据根据L1、L2 的大小关系，可将杠杆分为的大小关系，可将杠杆分为 种：种：3（1）L1 L2：（2）L1 L2：（3）L1=L2：省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆（2）若：）若：L1 L2，则：，则：F1 F2杠杆的类型及应用杠杆的类型及应用1、省力杠杆省力杠杆：动力臂大于阻力臂。特点：省力但费距离省力但费距离。如：钢丝剪、铁匠剪刀、铡刀。钢丝剪、铁匠剪刀、铡刀。2、费力杠杆费力杠杆：动力臂小于阻力臂。特点：费力但省距离费力但省距离。如：钓鱼竿、筷子、缝纫机脚踏板、理发剪刀。钓鱼竿、筷子、缝纫机脚踏板、理发剪刀。3、等臂杠杆等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。特点：既不省力也不省距离既不省力也不省距离。如：天平、普通剪刀天平、普通剪刀。使使用用时时哪哪把把最最省省力力？哪哪把把最最费费力力？二 认识生活中的杠杆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 F1L1=F2L2 L1 1 F2 2这这是是费力杠杆F1F2L1L2O O省力杠杆省力杠杆L2O OF1F2L2L1L1L2F1F2O OO OF2F1L1OF1F2L1L2oF F1 1F F2 2动力臂动力臂动力臂动力臂(L L L L1 1 1 1)：从支点到从支点到从支点到从支点到动力作用线动力作用线动力作用线动力作用线的的的的垂直垂直垂直垂直距离距离距离距离阻力臂阻力臂阻力臂阻力臂(L L L L2 2 2 2)：从支点到从支点到从支点到从支点到阻力作用线阻力作用线阻力作用线阻力作用线的的的的垂直垂直垂直垂直距离距离距离距离力臂力臂：支点到力的作用线的垂直距离(力的作用线力的作用线力的作用线力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线：过力的作用点，沿力的方向的直线)L2L1 力臂的画法，可以用下面简单的顺口溜力臂的画法，可以用下面简单的顺口溜记住：记住：一找点 二画线 三作垂线段如图所示，曲杆如图所示，曲杆AOBC自重不计，自重不计，O为支点，为支点，AO60cm，OB40cm，BC30cm，要使曲杆在水平位置平衡，请在，要使曲杆在水平位置平衡，请在C处作出施加最小的动力处作出施加最小的动力F1的示意图及其力臂的示意图及其力臂l1。F2l2F1l1分析分析：根据杠杆的平衡条件根据杠杆的平衡条件 F1l1F2l2 可知可知 F2l2 不变不变，当当F1最小时最小时，l1 应取应取最长最长。注意：杠杆上的杠杆上的支点支点与与力的作用点力的作用点的连线为力臂时，的连线为力臂时，力臂最长力臂最长。O OF2F1OF1G1F2G2l1l2G1G2即即G1l1 G2l2又又l1l2F1l1 F2l22杠杆是否都是直的？杠杆是否都是直的？1力臂一定是在杠杆上吗？力臂一定是在杠杆上吗？3若一若一个个力作用在杠杆上，作用点不变，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？但作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：不是答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变答：要改变 巩固练习巩固练习1：1.一根一根 棒，在棒，在 的作用下，如果能绕着的作用下，如果能绕着 转转动，这根硬棒叫做动，这根硬棒叫做 。这个固定点叫做。这个固定点叫做 。2.动力臂是从动力臂是从 到动力到动力 的距离。的距离。3.作出下列各杠杆力臂（方法：首先找出支点作出下列各杠杆力臂（方法：首先找出支点o；然后再；然后再找两力及其作用点和作用线；最后才画出阻力臂和动力找两力及其作用点和作用线；最后才画出阻力臂和动力臂。）臂。）oF1F2oF1F2(1)(2)硬硬力力固定点固定点支点支点杠杆杠杆作用线作用线支点支点巩固练习巩固练习2：2.如图所示，每个钩码如图所示，每个钩码1N，若使杠，若使杠杆平衡，可以在支点的右侧第杆平衡，可以在支点的右侧第 格处格处挂三个同样的钩码，如果用弹簧秤向挂三个同样的钩码，如果用弹簧秤向下拉杆，弹簧秤的示数为下拉杆，弹簧秤的示数为1.5N时杠杆时杠杆平衡，弹簧秤挂在支点平衡，弹簧秤挂在支点 侧第侧第 格处。格处。1.已知：已知：动力臂动力臂L1为为30cm，阻力，阻力F2为为20N，阻力臂，阻力臂L2为为60cm，则动力，则动力F1为为 N。403右右6F=1.5N3.杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是：_ 如果杠杆的如果杠杆的动力臂是阻力臂的动力臂是阻力臂的3倍，则动力就是阻力倍，则动力就是阻力 倍。倍。达标测评达标测评练习练习A1.使杠杆发生转动的力叫做使杠杆发生转动的力叫做 。杠杆动力臂是从。杠杆动力臂是从支点到动力作用线的支点到动力作用线的 。2.作出下列各图中杠杆的动力臂和阻力臂。作出下列各图中杠杆的动力臂和阻力臂。F F1 1L L1 1F F2 2L L2 2OF2F1OF1F2(1)(2)动力动力距离距离 1.1.两个力作用在杠杆两端，使杠杆达到平衡时，则（两个力作用在杠杆两端，使杠杆达到平衡时，则（）A.A.这两个力的大小一定相等这两个力的大小一定相等B.B.这两个力的力臂一定相等这两个力的力臂一定相等 C.C.力臂较长的那个力较大；力臂较长的那个力较大；D.D.力和力臂的乘积一定大。力和力臂的乘积一定大。2.2.如图杠杆平衡，杆上每格的长度相等，在杠杆如图杠杆平衡，杆上每格的长度相等，在杠杆A A处挂处挂4 4个均为个均为1010N N的钩码，这时的钩码，这时B B处的拉力处的拉力F F是（是（）。）。A.30A.30N N B.20 B.20 N N C.40C.40N N D.25D.25N NABF3.3.某人在右端处沿不同方向提起重物，画出下某人在右端处沿不同方向提起重物，画出下图中图中F F1 1、F F2 2、F F3 3 、F F4 4对应的力臂对应的力臂L L1 1、L L2 2、L L3 3、L L4 4，其中最小的力是，其中最小的力是 。F2F1F3F4DAF F3 3 4.在下列机械中，在下列机械中，羊角锤羊角锤钓鱼竿钓鱼竿天平天平钢丝钢丝剪剪筷子筷子理发剪刀理发剪刀普通剪刀普通剪刀铁匠剪刀铁匠剪刀缝纫机缝纫机的脚踏板的脚踏板铡草用的铡刀铡草用的铡刀镊子，它们中属于省力杠镊子，它们中属于省力杠杆的是杆的是 属于费力杠杆的是属于费力杠杆的是_ 属于等属于等臂杠杆的是臂杠杆的是_。