科学探究：杠杆的平衡条件.ppt

1,第九章 机械与人 第一节 杠杆,补习网厦门家教中心 少走弯路，更多进步,观察下列工具，思考并讨论其共同特征,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,O,支 点,动力作用线,阻力作用线,L2,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F1表示。 动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。,一“点”支点O（一定在杠杆上） 动力F1 二“力” 相对的 阻力F2 动力臂L1 二“臂” 阻力臂L2,杠杆五要素,7,杠杆示意图的作法,O,l1,F1,l2,F2,1.找支点,2. 作力的作用线,3. 作力臂,8,l1,F1,l2,F2,3、从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为动力臂和阻力臂。,注意： 虚线、垂直符号、大括号、力臂符号l缺一不可。,1、找出支点O的位置；,2、画出动力作用线和阻力作用线；,画出图中杠杆各力的力臂,F1,l1,l2,F2,o,F1,F2,L1,L2,.,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 ）,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0,14,当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。,三、杠杆的平衡：,15,1 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：,假设二：,假设三：,假设四：,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,科学探究：杠杆平衡条件,16,给定器材：,1杠杆（上面标有刻度，每一大格为5cm） 2钩码(每个重0.5N） 3铁架台,科学探究：杠杆平衡条件,o,实验探究,18,为何要调节成水平位置平衡？,O,为了直接根据杠杆上的刻度读出力臂,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”,点击播放,22,杠杆的平衡条件,动力动力臂阻力阻力臂,即：F1l1F2l2,动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。,实验结论：,23,1、用撬棒撬起了一块重 500N的石头，已知动力臂是 1m，阻力臂是20cm ，撬起这 块石头至少要 用_N的力。,100,24,270N,根据已知求动力？,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,27,2.实验中，你这样做了吗？得到什么结果？是什么道理？,29,A,B,C,o,L1,L2,F1,F2,1、省力杠杆,由F1 L1 F2 L2， 若 L1L2 , 则F1F2,30,省力杠杆（动力臂大于阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,31,h2,h1,省力杠杆：,O,h1 h2,省力、费距离,有何特点？,32,L2,L1,2、费力杠杆,由F1 L1 F2 L2， 若 L1F2,33,费力杠杆（动力臂小于 阻力臂）,F2,F1,L1,L2,O,34,费力杠杆：,h2,h1,O,费力、省距离,h1 h2,有何特点？,35,A,B,支点,L1,L2,F1,F2,特点 不省力，也不省距离,3、等臂杠杆：,由F1 L1 F2 L2， 若 L1L2 , 则F1F2,36,等臂杠杆：动力臂等于阻力臂,F2,F1,L1,L2,O,什么时候使用等臂杠杆呢？,L2 L1,2 F1,三、杠杆的分类: (1)动力臂阻力臂 (L1L2) 省力杠杆但要费距离 (2)动力臂阻力臂(L1=L2) 等臂杠杆 (3)动力臂阻力臂(L1L2) 费力杠杆但省距离,38,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,省力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,40,使用时哪些是省力杠杆？ 哪些费力杠杆？,41,42,3-19,3-20,43,练习一：,A,B,C,D,A,B,C,D,下列哪个杠杆是省力的（ ）,44,A,练习二：,B,C,D,A,B,C,下列哪个杠杆是省距离的（ ）,D,捣谷的舂,汲水的桔槔,47,1、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L2，力臂L2为_。,O,C,F,A,B,L2,0.5m,3、图中所画力臂正确的是（ ）,D,D,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AO0.1m，AB1m，OC0.7m，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,F2,F1,已知：L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400N 求：F1=? 解：由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2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!,