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第,1,课时 杠杆,第一节 科学探究：杠杆的平衡条件,第十章 机械与人,第1课时 杠杆第一节 科学探究：杠杆的平衡条件第十章 机械与,1,课堂讲解,2,课时流程,课后作业,逐点,导讲练,课堂小结,当堂检测,认识杠杆,杠杆的平衡,1课堂讲解2课时流程课后作业逐点课堂小结当堂检测认识杠杆,埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最,大，建于公元前二十七世纪，高,146.5,米，相当于,40,层楼,高，由,230,万块重约,2.5,吨的大石块叠成，最大的一块重约,16,吨，全部工程历时,30,余年。古埃及人用什么工具创造,了这一奇迹？,埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最,你知道这些工具是利用了什么原理吗？,下面我们就来学习它？,你知道这些工具是利用了什么原理吗？,知,1,导,1,知识点,认识杠杆,人们生产、生活中用到了下列的工具,知1导1知识点认识杠杆人们生产、生活中用到了下列的工具,知,1,讲,知1讲,知,1,讲,今天我们用塔吊建成现代化城市！,知1讲今天我们用塔吊建成现代化城市！,知,1,讲,这些工具具有什么共同特征呢？,知1讲这些工具具有什么共同特征呢？,知,1,讲,注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即杠,杆可以是各种各样的形状。,物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒,叫做杠杆。,跷跷板及上面列举的生产工具都是杠杆。,1.,受力的作用,2.,绕固定点转动,3.,比较坚硬,共同特征,杠杆的概念,定义,知1讲 注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即杠物理,知,1,讲,F2,阻力,L1,动力臂,L2,阻力臂,动力作用线,阻力作用线,O,支点,杠杆绕着转动的固定点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,支点到动力作用线的距离,支点到阻力作用线的距离,F1,动力,杠杆的五要素,:,知1讲F2阻力L1动力臂L2阻力臂动力作用线阻力作用线O支,知,1,讲,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,L1,三“臂”,阻力臂,L2,杠杆五要素,画杠杆力臂的方法,找点（确定支点）；,画线（画力的作用线，一般画为虚线）；,作垂线段（从支点向力的作用线作垂线，垂,足在力的作用线上，一般画为虚线）；,标力臂（标垂足,-,直角符号、标力臂,-,支,点到垂足的距离）。,知1讲 一“点”支点O（一定在杠杆上）杠杆五要素画,知,1,讲,2.,杠杆是否都是直的？,1.,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,作用方向改变，力臂是否改变？,答：不是。,答：杠杆可以是直的，也可以是弯的。,答：要改变。,注意：,知1讲2.杠杆是否都是直的？1.力臂是一定在杠杆上吗？3,知,1,讲,【,例,1】,下图中关于动力,F1,的力臂的作图中，正确的是,(,),C,知1讲【例1】下图中关于动力F1的力臂的作图中，正确的是(,知,1,讲,【,导引,】,画动力臂的方法是过支点作动力作用线的垂线段，而,A,、,B,选项中线段与动力作用线不垂直，所以,A,、,B,选,项错误；又因为,D,选项中，表示力臂的不是支点到动,力作用线的距离，故,D,选项错误，,C,选项正确。,知1讲【导引】画动力臂的方法是过支点作动力作用线的垂线段，,总 结,知,1,讲,力臂是点到线的距离，找到点,(,支点,),和线,(,力的作用线,),，,由点向线作垂线段即可。画力臂的方法可记为：一找,点，二作线，点向线作垂线。,总 结知1讲力臂是点到线的距离，找到点(支点)和线(力,下列关于杠杆的说法中，错误的是,(,),A,杠杆可以是直的，也可以是弯的,B,动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动,C,支点可能在杠杆的端点，也可能在杠杆中间,D,杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和,1,知,1,练,D,下列关于杠杆的说法中，错误的是()1知1练D,知,1,练,【,中考,河南,】,如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是,(,),A,苹果的重力,B,橘子的重力,C,杆对橘子的支持力,D,苹果对杆的压力,2,D,知1练【中考河南】如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板。,知,2,导,2,知识点,杠杆的平衡,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,让我们从跷跷板开始进行探究。,知2导2知识点杠杆的平衡什么是杠杆的平衡？当杠杆在动力和阻,知,2,讲,跷跷板的简化装置：,为了便于探究跷跷板怎样才能平衡，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，用钩码代,替人。,活动：探究杠杆的平衡条件,知2讲跷跷板的简化装置：为了便于探究跷跷板怎样才能平衡，可,知,2,讲,F1,F2,o,L1,L2,作出杠杆的五要素,知2讲F1F2oL1L2作出杠杆的五要素,知,2,讲,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：,F1+L1=F2+L2,假设二：,F1L1=F2L2,假设三：,F1/L1=F2/L2,假设四：,F1 L1=F2 L2,知2讲1.提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力,知,2,讲,A,B,3.,制定计划与设计实验,器材,:,杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台,测量的物理量,:,力的大小,力臂的长度,(2)A,、,B,两图中的杠杆处于静止状态，,实验时采用哪幅图？为什么？,采用,A,图。实验时，使杠杆在水平,位置平衡，便于在杠杆上直接读,出或量出力臂的大小。,(1),杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起,什么作用,?,调节杠杆自身的平衡。,知2讲AB3.制定计划与设计实验器材:杠杆、钩码、弹簧测,知,2,讲,实验步骤：,1.,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。,2.,在杠杆的左侧一个位置挂上适量的钩码，记录,此位置，同时在右侧挂上适量的钩码，移动此,钩码的位置使杠杆在水平位置平衡，记录此,位置。,3.,改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出,三组数据。,知2讲实验步骤：1.调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。,知,2,讲,1.,在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠,杆在水平位置平衡。,2.,挂钩码后，不能再移动平衡螺母，只能通过移动,钩码的位置使杠杆平衡。,3.,读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便,直接读出力臂的长度。,实验注意事项,4.,进行实验与收集数据,知2讲 1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使,知,2,讲,请同学们开始做实验,实验次数,F,1,/N,L,1,/m,F,2,/N,L,2,/m,1,2,3,2,0.15,3,0.10,5,0.08,10,0.04,10,0.05,5,0.10,实验数据记录,知2讲请同学们开始做实验实验次数 F1/N L1/m,知,2,讲,动力,动力臂阻力,阻力臂,5.,分析论证、得出结论,F1L1=F2L2,或,杠杆的平衡条件：,总之，杠杆的平衡条件是,F1L1=F2L2,交流与合作,你的实验结论与你的假设一致吗,?,你的结论是什么,?,知2讲动力动力臂阻力阻力臂5.分析论证、得出结论F,知,2,讲,如图所示，一轻质杠杆,OA,可绕,O,点无摩擦转动，,A,端用绳子系在竖直墙壁的,B,点，在杠杆的,C,点悬挂一重为,20 N,的物体，杠杆处于水平静止状态。已知,OA,长为,50 cm,，,OC,长为,30 cm,，,OAB,30,。,(1),请在图中画出绳子对杠杆拉力,F,的力臂。,(2),拉力,F,的大小是多少？,【,例,2】,知2讲如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳,知,2,讲,【,导引,】,(1),力臂的画法：过支点作力的作用线的垂线段；,(2),杠杆平衡的条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻,力臂；根据直角三角形角与边的关系，求出绳子对,杠杆拉力的力臂；再利用已知的重力和重力的力臂,以及杠杆平衡的条件求出拉力,F,的大小。,知2讲【导引】(1)力臂的画法：过支点作力的作用线的垂线段,知,2,讲,解：,(1),如图所示。,(2),如图所示，在,RtOAD,中,ODA,90,DAO,30,所以,OD,1/2OA,1/250 cm,25 cm,。,根据杠杆平衡条件得：,FOD,GOC,，即,F,25 cm,20 N30 cm,，解得：,F,24 N,。,知2讲解：(1)如图所示。,总 结,知,2,讲,利用杠杆的平衡条件公式时，动力和阻力的单位,要统一为力的单位“,N”,，动力臂和阻力臂的单位,要统一，但不一定是“,m”,，其他长度单位统一也,可以。,总 结知2讲利用杠杆的平衡条件公式时，动力和阻力的单位,知,2,练,1,杠杆是否平衡，决定于,(,),A,动力与阻力的大小,B,动力臂与阻力臂的长短,C,动力与动力臂乘积和阻力与阻力臂乘积的,大小,D,以上都不对,C,知2练1杠杆是否平衡，决定于()C,知,2,练,2,【,中考,天津,】,如图所示，在处于水平平衡的杠杆,A,点，挂上,4,个钩码,(,每个钩码的质量为,50 g,，,g,取,10 N/kg),，若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆,B,点的力最小为,(,),A,15 N B,6 N,C,3 N D,1.5 N,D,知2练2【中考天津】如图所示，在处于水平平衡的杠杆A点，,1,知识小结,杠杆,平衡条件,概念,画杠杆力臂的方法,1知识小结杠杆平衡条件概念画杠杆力臂的方法,1.,动力方向和阻力方向之间的关系：,(1),若支点在杠杆的中间，两力方向基本相同；若支点,在杠杆的一端，两力方向应该相反；,(2),动力和阻力中，一个力使杠杆顺时针转动，则另一,个力使杠杆逆时针转动。,2.,画力臂的顺口溜：一定点，二画线,(,力的作用线,),，,三作垂线段。,1.动力方向和阻力方向之间的关系：,2,易错小结,如图为用瓶起开启瓶盖的情景，请在图中画出该瓶起使用时动力臂、阻力、阻力臂。,易错点：弄错支点位置,1.,2易错小结如图为用瓶起开启瓶盖的情景，请在图中画出该瓶起使用,如图所示，,F1,是作用在抽水机手柄,A,点的动力，,O,为支点，请在图中画出,F1,的力臂,L1,，并标出阻力,F2,。,易错点：弄错阻力方向,2.,如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，O为支点，请在图,剪刀是一种常用杠杆,(,如图,),，请你找出它的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂，并将其在图上标示出来。,1,图略,剪刀是一种常用杠杆(如图)，请你找出它的支点、动力、动力臂、,图,(a),所示的杠杆是水平平衡的。若如图,(b),所示，在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，杠杆还能保持水平平衡吗？为什么？,2,图(a)所示的杠杆是水平平衡的。若如图(b)所示，在支点两,解：不能，向右偏转。因为在题图,(a),中,F1l1,F2l2,，当两边加上等重的物体时：,(F1,G)l1,(F2,G)l2,F1l1,Gl1,F2l2,Gl2,(l1,l2)G,；因为,F1,F2,，,l1,l2,，所以,(l1,l2)G,0,，即,(F1,G)l1,(F2,G)l2,。,解：不能，向右偏转。因为在题图(a)中F1l1F2l2，当,某人分别用如图,(a),、,(b),所示的 两种方法挑着同一物体行走，则图,(a),中手施加的动力,_(,选填“大于”“小于”或“等于”）图,(b),中手施加的动力。,3,小于,某人分别用如图(a)、(b)所示的 两种方法挑着同一物体行,4,关于力臂，下列说法正确的是,(,),A,力臂一定在杠杆上,B,力的作用线通过支点时，力臂为零,C,从支点到力的距离叫力臂,D,杠杆越长，力臂越长,B,4关于力臂，下列说法正确的是()B,5,杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥就是一个杠杆，如图所示，它的支点是,_,点，动力作用点是,_,点，阻力是吊桥的,_,。,B,A,重力,5杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥就是一,【,中考,聊城,】,如图是一种拉杆式旅
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