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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,*,*,杠杆,第一课时杠杆及平衡条件,杠杆,1,体验,杠杆,活动,1:,利用羊角锤、螺丝刀、小木块等物体将钉在木板上的钉子起下。有几种方法,?,体验杠杆,2,活动,2:,用橡皮、双刃刀片、直尺制作跷跷板,并使其在水平位置静止。,(1),在直尺的每一端各放一个草莓。直尺发生转动吗,?,(2),分别在直尺两端放一个和两个草莓,直尺如何转动,?,如何调节可使其水平方向是静止的,?,活动2:用橡皮、双刃刀片、直尺制作跷跷板,并使其在水平位置静,3,【参考答案】,活动,1:,利用羊角锤或螺丝刀直接将钉子起下,将小木块垫在螺,丝刀下,将钉子撬起来等。,活动,2:,(1),不转动,(2),向两个草莓的一端转动两种方法,:,可以移动草莓的位置,使直尺在水平位置静止,移动直尺,与双刃刀片的接触点,使其平衡。,【参考答案】,4,1.,杠杆,:,(1),定义,:,在,的作用下能绕,转动的硬棒。,(2),杠杆的五要素,:,支点,:,杠杆可以,的点。,动力,:,使杠杆,的力。,阻力,:,杠杆转动的力。,动力臂,:,从,到,的距离。,阻力臂,:,从,到,的距离。,1.杠杆:,5,考点2 杠杆的平衡条件,提示:(1)沿力的方向将作用线延长或反向延长,沿力的方向的直线即为力的作用线。,(1)实验前为方便测量力臂长度,应将杠杆调到平衡,如果杠杆的左端向下倾斜,平衡螺母应向端调节。,(1)实验前为方便测量力臂长度,应将杠杆调到平衡,如果杠杆的左端向下倾斜,平衡螺母应向端调节。,针对问题按日常经验或事实提出猜想与假设;,(3)力臂是线段还是射线?,运用“类比法”或“逆反原理”等方法进行猜想。,考点2 杠杆的平衡条件,结合用撬棒撬石头的图片,根据杠杆定义,在图中标出杠杆的五要素。,活动2:用橡皮、双刃刀片、直尺制作跷跷板,并使其在水平位置静止。,【解题指南】(1)如何画力的作用线?,【知识拓展】猜想与假设的关键,参考答案:(1)平衡螺母水平(2)不同水平钩码的重力支点O拉力F1、F2的作用线,(3)力臂是线段还是射线?,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,F2的力,若一力作用点不变,作用方向改变,力臂大小是否改变?,为了达到目的而施加的这个力即为动力,而阻碍达到目的的力即为阻力。,提示:(1)杠杆两端平衡螺母的作用是为了调节杠杆在水平位置平衡,调平衡的方法与调天平横梁平衡的方法相同。,2.,杠杆的平衡条件,:,(1),平衡状态,:,杠杆在动力和阻力的作用下保持,_,状态。,(2),内容,:,。,(3),公式,:,。,考点2 杠杆的平衡条件2.杠杆的平衡条件:,6,【参考答案】,1.(1),力固定点,(2),绕其转动,转动,阻碍,支点动力作用线,支点阻力作用线,2.(1),静止或绕支点匀速转动,(2),动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,(3)F,1,l,1,=F,2,l,2,【参考答案】,7,探究,1,杠杆,结合,“体验”,思考以下问题,1.“,活动,1”,中的羊角锤、螺丝刀在工作时有什么共同特征,?,这些物体被称为,。,提示,:,羊角锤、螺丝刀在将钉子拔起时,绕着一个固定点转动,把这种在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫作杠杆。,参考答案,:,工作时都可以绕着一个固定点转动杠杆,探究1 杠杆,8,2.,结合用撬棒撬石头的图片,根据杠杆定义,在图中标出杠杆的五要素。,2.结合用撬棒撬石头的图片,根据杠杆定义,在图中标出杠杆的五,9,提示,:,杠杆可以绕着转动的点是支点,用字母,O,表示,动力,F,1,使杠杆绕着固定点,O,转动,阻力,F,2,阻碍杠杆转动,动力臂指从支点到动力,F,1,作用线的距离,l,1,阻力臂指从支点到阻力,F,2,作用线的距离,l,2,。,参考答案,:,如图所示,提示:杠杆可以绕着转动的点是支点,用字母O表示,动力F1使杠,10,3.,若一力作用点不变,作用方向改变,力臂大小是否改变,?,提示,:,力臂是支点到力的作用点的垂直距离,若力的方向改变,则支点到力的作用线的距离改变,则力臂改变。,参考答案,:,改变,3.若一力作用点不变,作用方向改变,力臂大小是否改变?,11,【微点拨】,(1),杠杆一定是硬棒,但可以是直的,也可以是弯的。,(2),支点固定不动且一定在杠杆上。,(3),力臂是支点到力的作用线的垂直线段,不是支点到力的作用点的连线。且力臂不一定在杠杆上。,【微点拨】,12,【知识拓展】,动力和阻力及方向的判断,抓住,“,转动,”,的特点来判断动力、阻力的方向,(1),动力和阻力的判断,:,明确使用杠杆的目的。为了达到目的而施加的这个力即为动力,而阻碍达到目的的力即为阻力。如图,用钳子夹物体,我们施加在柄上的力是为了使钳口夹住物体,则施加在钳子柄上的力即为动力,而东西为了不被夹住,要产生一个反抗的力,即物体施加给钳口向外的力即为阻力。,【知识拓展】动力和阻力及方向的判断,13,(2),动力和阻力方向的判断,:,只在动力作用下杠杆的转动认定为正转,动力作用下正转的方向为动力的方向。则只有阻力作用时必定使杠杆反转,阻力作用点处反转方向就是阻力的方向。如图中的,F,1,假定使杠杆绕,O,点正转,作用在,A,点的阻力,应使杠杆绕,O,点反转,即,F,2,。,(2)动力和阻力方向的判断:只在动力作用下杠杆的转动认定为正,14,探究,2,杠杆的平衡条件,结合,“体验”中的,“活动,2”,思考以下问题,:,1.,杠杆平衡状态,:,根据力的平衡状态,杠杆在动力和阻力作用下,时,杠杆处于平衡。,参考答案,:,静止,探究2 杠杆的平衡条件,15,2.,猜想与假设,:,杠杆在满足什么条件时才会平衡,?,提示,:,在猜想时,可以根据,“,活动,2,”,提出合理的猜想,不能做一些胡乱的没有任何意义的猜想。,参考答案,:,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂或,动力,+,动力臂,=,阻力,+,阻力臂等,2.猜想与假设:杠杆在满足什么条件时才会平衡?,16,3.,实验设计,:,如图所示,3.实验设计:如图所示,17,(1),调节杠杆两端的,使杠杆在,_,位置平衡。,(2),在杠杆两侧分别挂上,数量的钩码,移动钩码,的位置,使杠杆重新在,位置平衡。杠杆两侧受到的,作用力大小等于,力臂是,到,的距离。,(3),多次改变力和力臂的大小,使杠杆平衡。,(1)调节杠杆两端的,使杠杆在_,18,提示,:,(1),杠杆两端平衡螺母的作用是为了调节杠杆在水平位置平衡,调平衡的方法与调天平横梁平衡的方法相同。使杠杆在水平位置平衡,这样测量时动力和阻力的大小等于钩码的重力,力臂所在的直线与杠杆重合,则力臂的大小是杠杆上挂钩码的位置到支点之间的距离,则可从杠杆上直接读出力臂的大小。,(2),如果杠杆两侧挂上数量相同的钩码,测得的数值具有特殊性,挂上数量不同的钩码,多次测量,使实验结果具有普遍性。,参考答案,:,(1),平衡螺母水平,(2),不同水平钩码的重力支点,O,拉力,F,1,、,F,2,的作用线,提示:(1)杠杆两端平衡螺母的作用是为了调节杠杆在水平位置平,19,参考答案:工作时都可以绕着一个固定点转动杠杆,提示:(1)沿力的方向将作用线延长或反向延长,沿力的方向的直线即为力的作用线。,【解题指南】(1)如何画力的作用线?,臂=阻力阻力臂,即F1L1=F2L2。,(2)在改变力和力臂时,为了使实验方便,只改变一个量,观察另外一个量的变化。,针对问题根据物理学科本身的思维过程建立猜想与假设:搜寻事实归纳分析形成猜想。,作用力大小等于,力臂是到,(1)静止或绕支点匀速转动(2)动力动力臂=阻力阻力臂(3)F1l1=F2l2,【解题指南】(1)如何画力的作用线?,针对问题按日常经验或事实提出猜想与假设;,参考答案:(1)平衡螺母水平(2)不同水平钩码的重力支点O拉力F1、F2的作用线,【示范题1】如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力,请在图中画出力F1、F2的力臂L1、L2。,动力:使杠杆的力。,【解析】图中支点为O点,过O点作F1的垂线即为F1的力臂L1。,杠杆平衡状态:根据力的平衡状态,杠杆在动力和阻力作用下,【示范题2】如图所示是“探究杠杆平衡条件”的装置图。,提示:(1)沿力的方向将作用线延长或反向延长,沿力的方向的直线即为力的作用线。,提示:杠杆可以绕着转动的点是支点,用字母O表示,动力F1使杠杆绕着固定点O转动,阻力F2阻碍杠杆转动,动力臂指从支点到动力F1作用线的距离l1,阻力臂指从支点到阻力F2作用线的距离l2。,分析实验数据,可知F1L1=F2L2,故第3次实验中,阻力臂为15.,=2N。,参考答案:工作时都可以绕着一个固定点转动杠杆,(3)公式:。,4.,实验数据及分析,:,实验次数,动力,F,1,/N,动力臂,l,1,/m,阻力,F,2,/N,阻力臂,l,2,/m,1,1,0.05,0.5,0.10,2,1,0.1,0.5,0.2,3,2,0.1,1,0.2,4,3,0.2,0.5,1.2,参考答案:工作时都可以绕着一个固定点转动杠杆4.实验数据及,20,分析数据可知,杠杆的平衡条件是,。,提示,:,对每一次实验表格中的动力和动力臂、阻力和阻力臂进行分析,力臂越长,需要的力越小,力臂越短,需要的力越大,二者之间可能是反比关系,再比较动力和动力臂、阻力和阻力臂的乘积的大小关系,发现动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等。故可知杠杆平衡的条件。,参考答案,:,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂或,F,1,l,1,=F,2,l,2,分析数据可知,杠杆的平衡条件是,21,5.,交流讨论,:,(1),实验前,如何调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,?,参考答案,:,按照,“,左偏,(,沉,),右调,右偏,(,沉,),左调,”,的原则。若杠杆左端下沉,则将平衡螺母向右调,;,若杠杆右端下沉,则将平衡螺母向左调。,(2),为什么使杠杆在水平位置平衡,?,参考答案,:,若杠杆在水平位置平衡,则力臂的大小可以直接从杠杆上读出,且杠杆自身重力对平衡的影响可以忽略。,5.交流讨论:,22,【微点拨】,(1),天平实质是杠杆,故调节杠杆平衡的方法与调节天平平衡的方法相同,且实验过程中不可再调节平衡螺母。,(2),在改变力和力臂时,为了使实验方便,只改变一个量,观察另外一个量的变化。,(3),多次实验的目的是得出普遍的实验结论。,【微点拨】,23,【知识拓展】,猜想与假设的关键,猜想与假设是根据生活经验或在观察与实验的基础上,应用科学原理,围绕探究的问题设想出的可能出现的结果。猜想既要有科学性又要有推测性,是可以检测的,不是盲目猜测。,【知识拓展】猜想与假设的关键,24,解决这类问题的一般步骤是,:,1.,针对问题按日常经验或事实提出猜想与假设,;,2.,针对问题运用经验与直觉提出猜想,;,3.,针对问题根据物理学科本身的思维过程建立猜想与假设,:,搜寻事实,归纳分析,形成猜想。,4.,运用,“,类比法,”,或,“,逆反原理,”,等方法进行猜想。,解决这类问题的一般步骤是:,25,固定,F,1,l,1,-F,2,l,2,固定F1l1-F2l2,26,考点,1,力臂的画法,【示范题,1,】,如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O,为支点,F,1,表示手对钓鱼竿的作用力,F,2,表示鱼线对钓鱼竿的拉力,请在图中画出力,F,1,、,F,2,的力臂,L,1,、,L,2,。,考点1 力臂的画法,27,【解析】本题考查杠杆平衡条件的探究。,分析数据可知,杠杆的平衡条件是 。,(1)杠杆一定是硬棒,但可以是直的,也可以是弯的。,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,F2的力,参考答案:(1)平衡螺母水平(2)不同水平钩码的重力支点O拉力F1、F2的作用线,5N,则弹簧测力计竖直向下的拉力是N;拉着弹簧测力计,逐渐向右倾斜,并保持杠杆平衡,弹簧测力计的示数将 。,参考答案:(1)平衡螺母水平(2)不同水平钩码的重力支点O拉力F1、F2的作用线,(1)静止或绕支点匀速转动(2)动力动力臂=
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