1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第十二章 简单机械,第一节 杠杆,1,2,宇航员在机械臂的辅助下,对航天飞机的隔热层进行维修,3,1,、这些工具的材质有什么共同点?,2,、在工作中它们发生了什么运动?,3,、在什么条件下它们才能这样运动?,4,一、杠杆,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。,5,支 点:杠杆可以绕其转动的点,O,。,动 力:使杠杆转动的力,F,1,。,阻 力:阻碍杠杆转动的力,F,2,。,动力臂:从支点,O,到动力,F,1,作用线的距离,l,1,。,阻力臂:从支点,O,到阻力,F,2,作用线的距离
2、l,2,。,F,1,F,2,o,支 点:杠杆绕着转动的点,O,。,动 力:使杠杆转动的力,F,1,。,阻 力:阻碍杠杆转动的力,F,2,。,动力臂:从支点,O,到动力,F,1,作用线的距离,l,1,。,阻力臂:从支点,O,到阻力,F,2,作用线的距离,l,2,。,l,1,l,2,6,F,O,支,点,F,1,动力,F,2,阻力,动力作用线,阻力作用线,标出杠杆的五要素,动力臂,L,1,阻力臂,L,2,7,大家有疑问的,可以询问和交流,可以互相讨论下,但要小声点,8,o,F,1,F,2,画力臂,L,1,L,2,9,F,1,F,2,A,O,B,画力臂,L,1,L,2,10,L,1,L,2,L,2,
3、L,1,11,F,1,F,2,O,F,2,F,1,O,L,1,L,1,L,2,L,2,12,图,1,图,2,L,1,L,2,L,2,L,1,F,2,13,2,、实验器材:带刻度的杠杆、钩码、铁架台。,1,、实验目的:研究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系时杠杆能够平衡。,3,、实验原理:,二、探究:杠杆的平衡条件,14,(,1,)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。,(,2,)在杠杆两端分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆再次水平平衡。,(,3,)测出杠杆平衡时的动力,F,1,、阻力,F,2,、动力臂,l,1,、阻力臂,l,2,,,并把,F,1,、,F,2,、,l,1,、,l,2,的
4、数值填入,表格中。,(,4,)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。,4,、实验步骤:,15,认一认:请指出下图中的支点、动力臂,和,阻力臂。,16,1,、第一次调节杠杆至水平平衡:,避免杠杆自重对实验的影响,2,、第二次调节杠杆至水平平衡:,便于在杠杆上直接测量出力臂的大小,3,、为什么要多做几次实验?,避免实验产生的偶然性,得到普遍规律。,17,(,1,)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。,(,2,)在杠杆两端分别挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆再次水平平衡。,(,3,)测出杠杆平衡时的动力,F,1,、阻力,F,2,、动力臂,l,1,、阻力臂,l,2,,,
5、并把,F,1,、,F,2,、,l,1,、,l,2,的数值填入,表格中。,(,4,)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。,4,、实验步骤:,18,杠杆平衡时,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理,19,20,F,1,F,2,动力臂,L,1,阻力臂,L,2,O,由,F,1,L,1,=F,2,L,2,L,1,L,2,F,1,F,2,这,是省力杠杆,省力杠杆,三、生活中的杠杆:,21,生活中,你还发现了哪些工具是省力杠杆?,在使用省力杠杆时,我们得到了省力的利益,同时我们又付出了怎样的代价呢?,省力杠杆虽然省力,但费了距离,22,F,2,
6、F,1,动力臂,L,1,阻力臂,L,2,O,由,F,1,L,1,=F,2,L,2,L,1,F,2,这,是费力杠杆,费力杠杆,23,生活中,你还发现了哪些工具是费力杠杆?,费力杠杆虽然费了力,但可以省距离,24,F,2,F,1,动力臂,L,1,阻力臂,L,2,O,由,F,1,L,1,=F,2,L,2,L,1,=,L,2,F,1,=,F,2,这,是等臂杠杆,等臂杠杆不省力,也不省距离,等臂杠杆的特点,25,请,每个小组,4,名同学每人画一个图,标出图中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。,三、生活中的杠杆,26,O,F,1,F,2,l,1,l,2,O,F,1,F,2,l,1,l,2,O,l,2
7、l,1,F,1,F,2,O,F,1,F,2,l,1,l,2,思考并讨论:,根据生活经验,你认为图中的杠杆可以分成几类?每一类杠杆分别有什么特点?,撬棒,羊角锤,钓鱼竿,天平,27,F,1,F,2,寻找腰部的杠杆,人体内的杠杆,28,生活中的杠杆,29,小资料,人体内的杠杆,点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用,杠杆的支点在脊柱之顶,支点前后各有肌肉,头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来,有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头,从图里可以看出来低头比仰头要省力。,30,小资料,人体内的杠杆,当曲肘把重物举起来的时候,手臂也是一个杠杆。肘关节是支点,支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆,举起一份的重量,肌肉要花费,6,倍以上的力气,虽然费力,但是可以赢得速度。,31,小资料,人体内的杠杆,当你把脚尖翘起来的时候,是脚跟后面的肌肉在起作用,脚尖是支点,体重落在两者之间。这是一个省力杠杆,肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。,32,小资料,人体内的杠杆,如果你弯一下腰,肌肉就要付出接近,1200,牛顿的拉力。这是由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆。所以在弯腰提起立物时,正确的姿式是尽量使重物离身体近一些,以避免肌肉被拉伤。,33,