1、第十二章 简单机械,第,1,节 杠杆,第,1,课时 杠杆初步认识及平衡条件,第1页,学习目标,1,知道什么是杠杆,了解力臂概念,能依据相关实物画出杠杆示意图。,2,经过试验探究出杠杆平衡条件,会利用杠杆平衡条件处理一些简单问题。,3,经过科学探究活动,深入熟悉进行科学探究基本步骤。,课标要求,第2页,情景导入,这些用含有什么特点?,它们工作时,能绕一个固定点转动。,第3页,进行新课,杠杆认识,知识点一,人类很早以前就学会使用杠杆了,如图中利用木棒搬动巨大木料情景。,第4页,当你用筷子夹菜,用剪刀剪纸、用天平称量时,你就在使用杠杆了。,杠杆,第5页,如图,一根硬棒,在力作用下能绕着固定点,O,转
2、动,这根硬棒就是,杠杆,。,第6页,杠杆五要素,支点:杠杆能够绕其转动点,O,动力:使杠杆转动力,F,1,阻力:妨碍杠杆转动力,F,2,动力臂:从支点,O,到动力,F,1,作用线距离,l,1,阻力臂:从支点,O,到阻力,F,2,作用线距离,l,2,第7页,杠杆是最简单机械之一,第8页,当杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。,力臂画法,一找点、二画线、三作垂线段,动力臂,l,1,阻力臂,l,2,力臂是,支点,到,力作用线,距离,第9页,O,F,2,F,1,l,1,l,2,第10页,l,1,l,2,o,F,2,F,1,第11页,杠杆平衡条件,知识点二,在使用杠杆中,杠杆平衡状态是一个
3、非常主要状态。,所谓平衡状态,杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动状态都叫平衡状态,思索,杠杆在满足什么条件时才会平衡?,第12页,【,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关系?,【,猜测假设,】,假设一:,假设二:,F,1,l,1,=,F,2,l,2,第13页,【,所需器材,】,试验注意事项:,1,在试验前要经过调整杠杆两端平衡螺母,使杠杆水平平衡。,2,挂钩码后,不能再动平衡螺母。,3,读数时,杠杆仍要求是处于水平平衡状态,方便直接读出力臂长度。,第14页,【,试验步骤,】,调整平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。确保力臂沿杠杆,便于测量;消除杠杆自重对试验结果影响
4、杠杆两端挂上不一样数量钩码,移动钩码位置,使杠杆水平平衡。将动力,F,1,、阻力,F,2,、动力臂,l,1,、阻力臂,l,2,统计在表格中。,第15页,【,试验步骤,】,改变阻力和阻力臂大小,对应调整动力和动力臂大小,再做几次试验。,在杠杆一侧挂上钩码作为阻力,经过在其它位置上用弹簧测力计拉住杠杆方法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2统计在表格中。,第16页,【,分析数据,】,次数,动力,F,1,/N,动力臂,l,1,/m,阻力,F,2,/N,阻力臂,l,2,/m,1,2,3,第17页,【,试验结论,】,试验结果表明,杠杆平衡条件是,动力,动力臂阻力,阻力臂,F,1,
5、l,1,=,F,2,l,2,或写为,第18页,例 据杭州日报报道6月22日,在杭州动物园内一位物理老师利用杠杆定理,仅用小小弹簧测力计就测出了一头大象质量(如右图)。测量是利用了一根长度为10m槽钢作为杠杆。吊钩固定点O为支点。弹簧测力计示数F1位200N。测得动力臂l1为9m,阻力臂l2为6cm。若不计钢槽个铁笼质量,请你估算大象质量。g取10N/kg,O,F,1,F,2,l,2,l,1,第19页,解,人经过弹簧测力计对杠杆拉力为动力,F,1,=200N,,动力臂,l,1,=9m,;不计槽钢和铁笼质量,则大象对杠杆拉力为阻力,F,2,,它等于大象所受重力,G,,阻力臂,l,2,=6cm=0.
6、06m.,依据杠杆平衡条件,F,1,l,1,=,F,2,l,2,,有,O,F,1,F,2,l,2,l,1,第20页,l,2,O,F,1,F,2,l,1,大象质量,大象质量是,3t.,第21页,随堂演练,1.,如图甲所表示,是一个,Z,形杠杆,请在图中画出力,F,对支点,O,力臂,l,.,l,第22页,2.,如图所表示,一根木棒,AB,在,O,点被悬挂起来,,AO=OC,,在,A,、,C,两点分别挂有两个和三个相同钩码,木棒处于水平平衡,.,假如在木棒,A,、,C,两点各增加一个一样钩码,则木棒(,),A.,绕,O,点顺时针方向转动,B.,绕,O,点逆时针方向转动,C.,仍保持平衡,D.,平衡被
7、破坏,转动方向不定,C,第23页,解析:,由题意知,杠杆重心应在,O,点左侧,设一个钩码自重为,G,,杠杆重力力臂为,l,O,,,杠杆重力为,G,O,,,AO=OC=l,,则有:,2,G,AO,+,G,O,l,O,=3,G,OC,,,即,2,Gl,+,G,O,l,O,=3,Gl,,所以,G,O,l,O,=Gl,;,两边再各加一个钩码后:,左边,=3,G,AO,+,G,O,l,O,=,3,Gl,+,G,O,l,O,=3,Gl,+,Gl,=4,Gl,,,右边,=4,G,OC,=4,Gl,,,因为两边力和力臂乘积相等,所以杠杆平衡,.,第24页,3.,找出以下各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。,O,
8、F,1,F,2,l,1,l,2,第25页,B,A,O,F,O,B,A,图,1,图,2,4.,请画出下列图中杠杆力臂。,l,1,l,2,l,1,l,2,第26页,教学板书,第27页,课堂小结,一根硬棒,在力作用下能绕着固定点,O,转动,这根硬棒就是,杠杆,。,F,1,l,1,=,F,2,l,2,杠杆概念,杠杆平衡条件,第28页,如图所表示,利用铁架台、带有刻度杠杆、细线、数量足够钩码等试验器材探究杠杆平衡条件,.,(,1,)试验前杠杆如图所表示,为使杠杆处于,_,平衡状态,应将螺母,B,向,_,(选填“左”或“右”)调,.,水平,右,第29页,(,2,)统计试验数据表格以下表,请将表头栏目、试验
9、所统计数据补充完整,.,试验序号,_,_,动力臂,l,1,/m,阻力,F,2,/N,_,_,1,2,0.3,3,0.2,2,4,0.4,8,_,2,5,_,6,0.25,动力,F,1,/N,阻力,臂,l,2,/m,0.2,0.3,第30页,布置作业,1.,从课后习题中选取;,2.,完成练习册本课时习题。,第31页,教学反思,1.,杠杆这节教学重点是要求学生能依据杠杆五要素把生活中杠杆模型和理想理论模型结合起来,比如剪刀、夹菜筷子、指甲剪等,.,这节有一个重点也是难点:找支点和作力臂,这里既牵扯到数学中点到直线距离,又包括物理中力作用点和力示意图,学生感到非常困难,.,突破重难点方法,经过实例演
10、示,引导学生分析,提炼方法步骤:一(支)点二力和方向,延长力作用线,过(支)点作垂线(段),.,画力臂并比较力臂大小是下一课时杠杆分类基础,一定要多练并让学生过关,.,第32页,2.,在杠杆平衡条件探究试验中,引导学生猜测杠杆平衡条件可能与力臂大小和力大小相关,这么学生不至于盲目猜测,既调动了学生主动性、主动性,同时使学生合理科学猜测,快速进入探究课题,.,在分析数据时,教师既要放开主动权,又要参加引导,如提醒学生能够先把数据分开来考虑,.,把四个数据按物理量分成两组进行分析,接着把有特色数据放在一起研究,最终把全部数据统一起来,利用数学工具:加、减、乘、除等简单计算方法,讨论,寻找规律,形成科学结论,这么不但营造宽松环境,而且培养了学生敢想敢说精神及分析概括问题能力,.,第33页,2.,在图中分别画出钳子、自行车手闸这两个杠杆(图中深色部分)工作时支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂,.,(见教材,P,80,),习题解答,F,1,F,2,l,1,l,2,F,1,F,2,l,1,l,2,第34页,4.,搬运砖头独轮车,车箱和砖头所受总重力,G,=1000N,,独轮车相关尺寸如图所表示,.,推车时,人手向上力,F,应为多大?,由,F,1,l,1,=,F,2,l,2,知,A,F,G,0.3m,1m,第35页,






