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,第,1,节 杠杆,第十二章 简单机械,逐点,导讲练,课堂小结,作业提升,课时讲解,1,课时流程,2,杠杆,杠杆平衡条件,杠杆分类,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？,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？,知识点,杠杆,知,1,讲,1,人们生产、生活中用到了下列的工具,知,1,讲,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,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,F,2,阻力,L,1,动力臂,L,2,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,F,1,动力,杠杆的五要素,:,知,1,讲,一,“,点,”,支点,O,（一定在杠杆上）,动力,F,1,二,“,力,”,相对的,阻力,F,2,动力臂,L,1,三,“,臂,”,阻力臂,L,2,杠杆五要素,知,1,讲,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,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,例,1,下图中关于动力,F,1,的力臂的作图中，正确的是,(,),C,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,总,结,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,。,1,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,知,1,练,D,2,【,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,知,1,练,D,知,2,讲,知识点,杠杆平衡条件,2,什么是杠杆的平衡？,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,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,F,1,F,2,o,L,1,L,2,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：,F,1,+,L,1,=,F,2,+,L,2,假设二：,F,1,L,1,=,F,2,L,2,假设三：,F,1,/,L,1,=,F,2,/,L,2,假设四：,F,1,L,1,=,F,2,L,2,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,(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,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,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,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,动力,动力臂阻力,阻力臂,5.,分析论证、得出结论,F,1,L,1,=,F,2,L,2,杠杆的平衡条件：,总之，杠杆的平衡条件是,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,例,2,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？,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,解：,(1),如图所示。,(2),如图所示，在,Rt,OAD,中,ODA,90,DAO,30,所以,OD,1/2,OA,1/250 cm,25 cm,。,根据杠杆平衡条件得：,F,OD,G,OC,，即,F,25 cm,20 N30 cm,，解得：,F,24 N,。,知,2,讲,总,结,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。,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,知,2,练,C,2,【,中考,自贡,】,如图所示的杠杆正处于水平平衡，若在杠杆两边的钩码下再挂一个钩码,(,钩码的质量都相同,),，杠杆将,(,),A,还继续处于水平平衡,B,右端上升，左端下降,C,右端下降，左端上升,D,无法确定杠杆的运动状态,知,2,练,C,知,3,讲,知识点,杠杆分类,3,F,1,F,2,动力臂,l,1,阻力臂,l,2,O,由,F,1,l,1,=,F,2,l,2,l,1,l,2,F,1,F,2,这是省力杠杆,知,3,讲,h,h,S=4h,h,S=4h,h,S=4h,h,S=4h,O,F,2,F,1,A,B,A,B,可见，省力杠杆虽,然省力，但费了距离,省力杠杆的特点,知,3,讲,F,1,动力臂,l,1,阻力臂,l,2,O,费力杠杆,由,F,1,l,1,=,F,2,l,2,l,1,F,2,这是费力杠杆,知,3,讲,h,S=4h,A,B,F,2,F,1,O,h,S=4h,h,S=4h,h,S=4h,h,S=4h,h,S=4h,可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离,费力杠杆的特点,知,3,讲,F,2,F,1,动力臂,l,1,阻力臂,l,2,O,等臂杠杆的特点,由,F,1,l,1,=,F,2,l,2,l,1,=,l,2,F,1,=,F,2,这是等臂杠杆,等臂杠杆不省力，也不省距离,知,3,讲,皮划艇是我国的奥运优势项目之一，如图所示，是我国选手夺冠时的场景。在比赛中，运动员一手支撑住桨柄的末端,(,视为支点,),，另一手用力划桨，此时的船桨是,(,),A,等臂杠杆,B,费力杠杆,C,省力杠杆,D,省功杠杆,例,3,B,知,3,讲,导引：,运动员一手支撑住桨柄的末端，末端视为支点，另一手用力划桨，阻力臂大于动力臂。因此，此时的桨属于费力杠杆。,知,3,讲,总,结,识别杠杆的类型用比较法，通过比较动力臂与阻力臂的大小关系，来判断杠杆的类型。,1,关于费力杠杆，下列说法正确的是,(,),A,费力杠杆的动力臂大于阻力臂,B,费力杠杆不能省距离,C,费力杠杆会费力，因此没有用处,D,费力杠杆可以省距离,知,3,练,D,2,【,中考,德州,】,如图所示的四种情景中，使用的工具属于费力杠杆的是,(,),知,3,练,A,杠杆,杠杆,平衡条件,概念,画杠杆力臂的方法,杠杆,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。,
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