杠杆-课件(共45张PPT)

杠杆杠杆-课件课件(共共4545张张PPT)PPT)历史上历史上“曹冲称象曹冲称象”的典故早已经是家喻户晓的典故早已经是家喻户晓,当当年年纪轻轻的小曹冲利用船的浮力原理巧妙地年年纪轻轻的小曹冲利用船的浮力原理巧妙地用石头等量地称出了大象的体重用石头等量地称出了大象的体重,令世人惊叹他令世人惊叹他的聪明才智。月日中午时的聪明才智。月日中午时,一出现代一出现代版的版的“曹冲称象曹冲称象”在杭州动物园大象馆的空地上在杭州动物园大象馆的空地上上演上演,只不过这次用来称象的工具不是水和船只不过这次用来称象的工具不是水和船,而是一把最大重量仅为公斤的小小弹簧秤。而是一把最大重量仅为公斤的小小弹簧秤。这次活动的设计者就是杭州采荷中学物理教师这次活动的设计者就是杭州采荷中学物理教师周敏。月日将近时周敏。月日将近时“称象称象”正式开始。正式开始。在在一串一串香蕉香蕉的的一路一路“引诱引诱”下下,一头岁左右的一头岁左右的公象蹒跚地走进十几平方米大小的铁笼子里公象蹒跚地走进十几平方米大小的铁笼子里,待待一切都准备就绪一切都准备就绪,此次活动的设计师周敏用弹簧此次活动的设计师周敏用弹簧秤钩住秤钩住硬棒硬棒一头的接头一头的接头,使劲儿地往下拽。困惑使劲儿地往下拽。困惑的大象在摇晃的铁笼里焦急地张望。在铁笼离的大象在摇晃的铁笼里焦急地张望。在铁笼离地的瞬间地的瞬间,大象的体重压得铁笼底部的木板劈啪大象的体重压得铁笼底部的木板劈啪作响！大约持续了秒钟左右作响！大约持续了秒钟左右,弹簧秤上清楚地弹簧秤上清楚地显示出了大象的重量显示出了大象的重量:牛顿牛顿,除去铁笼的除去铁笼的重量重量,最后称得大象的重量为最后称得大象的重量为吨左右。吨左右。捏粉笔头比赛 让班内力气最大的一名男生和班内力气最小让班内力气最大的一名男生和班内力气最小的一名女生上台分别捏粉笔头表演。的一名女生上台分别捏粉笔头表演。男生：空手捏粉笔头，结果没捏碎。男生：空手捏粉笔头，结果没捏碎。女生：使用女生：使用钳子钳子夹粉笔头，结果粉笔被捏碎。夹粉笔头，结果粉笔被捏碎。提问：女生的力气比男生小为什么反而能把提问：女生的力气比男生小为什么反而能把粉笔头捏碎呢？粉笔头捏碎呢？这三个用具有什这三个用具有什 么共同特点么共同特点 一根一根硬棒硬棒在力的作用下如果能绕着在力的作用下如果能绕着固定点固定点转动，这根硬棒就叫做转动，这根硬棒就叫做杠杆杠杆一、杠杆一、杠杆注意：硬棒可以是直注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的也可以是弯曲的,即硬棒即硬棒可以是各种各样的形状可以是各种各样的形状.提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？汲汲水水的的桔桔槔槔3.OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点支点 动动力力阻阻力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂支点支点杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用O表示。表示。动力动力使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F1表示。表示。动力臂动力臂 从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L1表示。表示。阻力阻力阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F2表示。表示。阻力臂阻力臂从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。表示。有关杠杆的几个名词有关杠杆的几个名词请作出下列杠杆的动力臂请作出下列杠杆的动力臂L1与阻力臂与阻力臂L2OL2L1F1F2F1F2OL1L2F1F2OL2L1你掌握了作图的你掌握了作图的方法了吗方法了吗?与数学中经过直线与数学中经过直线外的一点作该直线外的一点作该直线的垂线的作图方法的垂线的作图方法一样。一样。L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂（1 1）找出支点的位置）找出支点的位置（3 3）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线（2）确定动力、阻力）确定动力、阻力作用线作用线（4）标垂足）标垂足,定力臂定力臂画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O2杠杆是否都是直的？杠杆是否都是直的？1力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？3若一力作用在杠杆上，作用点不变，但若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？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：要改变想一想?提问：什么是力臂？力臂是支点到力的作用线的垂直距离。力臂是支点到力的作用线的垂直距离。二、实验探究：杠杆的平衡条件二、实验探究：杠杆的平衡条件1提出问题提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、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？阻力臂之间存在着怎样的关系？2猜想与假设：猜想与假设：假设一：假设一：假设二：假设二：假设三：假设三：假设四：假设四：F1+L1=F2+L2F F1 1LL1 1=F=F2 2LL2 2F F1 1/L/L1 1=F=F2 2/L/L2 2F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2提问：你还有其他的假设吗？还有其他假设还有其他假设，比如：，比如：F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23 什么是杠杆的平衡？当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。买菜唉！怎样才使它平衡用什用什么器么器材好材好呢？呢？实验器材：带等分刻度的均质木尺、实验器材：带等分刻度的均质木尺、钩码、铁架台。钩码、铁架台。调节杠杆两端的螺母，使杠杆在调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置水平位置平衡。平衡。螺母螺母（4）进行实验：杠杆向杠杆向右右偏，则将平衡螺母往偏，则将平衡螺母往左左调。调。杠杆向杠杆向左左偏，则将平衡螺母往偏，则将平衡螺母往右右调。调。在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在码的位置，使杠杆在水平位置水平位置重新平衡。然后把重新平衡。然后把实验数据填入表中。实验数据填入表中。F2F1L2L1进行实验与收集证据进行实验与收集证据请同学们开始做实验提问提问:你的实验结论与你的假设一致吗你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么你的结论是什么?F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2你会应用这个公式吗?杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用?为什么要求杠杆静止时，在水平位置为什么要求杠杆静止时，在水平位置?平衡螺母调节杠杆自身的平衡。力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。（6）交流与合作：挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？不能。实验过程为什么要做多次实验实验过程为什么要做多次实验?实验结束，如何对数据进行处理实验结束，如何对数据进行处理?防止由于一次实验数据带来的偶然性的偏差。针对猜想用数学方法进行验证。（6）交流与合作：杠杆平衡后动力和阻力是两边钩码的重杠杆平衡后动力和阻力是两边钩码的重力吗？力吗？只是大小等于重力，作用点应该在杠杆上。小练习1、一根蜡烛截、一根蜡烛截成长度不同的两段成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同）（设燃烧速度相同），则杠杆的，则杠杆的_端端将翘起。将翘起。2、一根均匀铜丝，在中、一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆所示，则杠杆A)仍平衡；仍平衡；B)左端下降；左端下降；C)右端下降；右端下降；D)无法判断无法判断。小练习小练习请你做一做请你做一做F F1 1F F2 2动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆三、杠杆的应用三、杠杆的应用h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB省力省力，费距离费距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（举例生活中省力标杆（4 4种以上）种以上）？省力杠杆省力杠杆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 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hAABBA AB BF F2 2F F1 1O O费力，省距离费力，省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点举例？举例？费力杠杆费力杠杆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 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1=L L2 2FF1 1=F F2 2这这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 三类杠杆的对比三类杠杆的对比 1、各式各样的剪刀都是一对对杠各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（最合适（）B小练习小练习 2 2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()()A A两杠杆均为省力杠杆两杠杆均为省力杠杆 B B两杠杆均为费力杠杆两杠杆均为费力杠杆 C CABCABC为省力杠杆为省力杠杆 D DABCABC为省力杠杆为省力杠杆C4.下列实物中：天平、钢丝、镊子、切纸刀、钓鱼杆、铁铲、开刀（开酒瓶用）、启子，各属哪类杠杆：省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆天平钢丝钳镊子切纸刀钓鱼杆铁铲开刀启子典型示例题典型示例题5：如图所示，轻质杠杆一端因水平方向力如图所示，轻质杠杆一端因水平方向力F作用而被逐步抬起，在此过程中作用而被逐步抬起，在此过程中F的大小及力的大小及力臂变化是臂变化是（）A变大、变大变大、变大B变大、变小变大、变小C变小、变大变小、变大D变小、变小变小、变小典型示例典型示例6：如图所示，小名同学觉得按住木棒的如图所示，小名同学觉得按住木棒的力好大，好幸苦。你认为他应该怎样改变力好大，好幸苦。你认为他应该怎样改变位置会舒服些？请讲出你的理由。位置会舒服些？请讲出你的理由。答案：将肩膀向袋子靠近点，因为阻力臂减小，动力就会减小。B典型示例题典型示例题7：如图所示如图所示AOB为轻质杠杆，为轻质杠杆，B端挂重物端挂重物G，A端分端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是（四个力大小说法正确的是（）AF2最小最小BF4最小最小CF1最小最小DF3最小最小F3D结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！46