科学探究：杠杆的平衡条

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,认识杠杆,杠杆的五要素,力臂的画法,实验探究：杠杆的平衡条件,一、什么是杠杆？,跷跷板,羊角锤,撬棒,讨论交流：杠杆有什么共同特征呢？,1,、受到力的作用下,2,、硬棒,3,、固定点,在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫做,杠杆。,归纳总结：杠杆的定义？,生活中的杠杆,提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例吗？,铁钳,扳手,独轮车,这些都是杠杆,起子,剪刀,天平,举例,当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆,(,如图,),。肘关节是支点。,当你抬脚跟的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆,(,如图,),，这时肌肉的拉力比体重要小。,试一试：,人体杠杆,二、认识杠杆的几个概念,杠杆的要素,:,F,2,阻力,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,F,1,动力,杠杆的要素,:,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,杠杆的五个重要概念（五要素）,1.,支点：,杠杆绕着转动的固定点。,o,（小木块）,2.,动力：,使杠杆转动的力。,F,1,（向下压的力）,3.,阻力：,阻碍杠杆转动的力。,F,2,（对硬棒压力）,4.,动力臂：,从支点到动力作用线的距离。,L,1,5.,阻力臂：,从支点到阻力作用线的距离。,L,2,杠杆的,这些概念很重要！,动力,动力臂,动力,作用线,阻力臂,思考,：,什么是力臂呢？力臂怎样来画？,支点,阻力,阻力,作用线,力臂的画法,力臂,：,指支点到力的作用线的,垂直距离,。,确定动力和阻力的作用线,过支点到力的作用线作垂线段,标垂足，标力臂,找支点,数学问题：,F,2,F,1,O,B,A,L,1,L,2,（）,练习：巩固力臂的画法,例题：,请把下图中的支点与力臂画出来。,练一练：,画出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,F,1,F,2,L,1,L,2,O,O,F,2,F,1,L,1,L,2,强调注意,（）,A,O,B,F,1,L,2,L,1,1.,力,臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离。,2.,力的作用线是一条直线，没有方向。,3.,力臂和力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足；支点处用,O,标记。,F,2,什么是杠杆平衡？,当杠杆在动力和阻力的作用下，处于水平静止状态，我们说杠杆平衡了。,三、实验探究：杠杆的平衡条件,实验器材,带有刻度的,杠杆,、,支架台,、若干个,钩码,等等,实验装置,4.,分析论证,制定计划,进行实验,3.,2.,猜想与假设,科学探究的基本过程,“实验探究：杠杆的平衡条件”,1.,提出问题,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？,F1,、,F2,、,L1,、,L2,之间存在什么关系呢？,2,、猜想与假设,假设,1,F1+L1=F2+L2,假设,2,F1-L1=F2-L2,假设,3,F1/L1=F2/L2,假设,4,F1,L1=F2,L2,F,1,F,2,o,L,1,L,2,杠杆,平衡,螺母,实验探究,进行实验与收集证据,实验次数,动力,F1,N,动力臂,L1,m,阻力,F2,N,阻力臂,L2,m,1,2,3,4,4,、分析与论证,杠杆的平衡条件,动力,动力臂,=,阻力,阻力臂,F1,L1=F2,L2,思考与讨论,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。,为什么要用一条支点,O,在中间的杠杆，且要调节平衡螺母？,为了消除杆的自重对实验的影响。,为什么要在不同位置多次挂钩码，多次实验呢？,为了避免实验的偶然性，使其带有普遍性,杠杆平衡条件的应用（利用公式计算）,例题：,当在杠杆处于平衡状态，并且已知石头对杠杆的压力为,3000N,，动力臂和阻力臂分别为,180cm,和,6cm,，请问动力为多少？,已知,：,F2=3000N L1=180cm L2=6cm,求,：,F1=,？,解,：根据杠杆平衡条件,F1L1=F2L2,，得,F1=,（,F2 L2,）,/L1,=,（,3000N6cm,）,/180cm=100N,答,：动力为,100N,。,四、本节小结,(,作业,P27,第,2,、,3,、,4,题,),今天学到了什么？最后，我们,总,结下本节课,所学,的内容。,什么是杠杆,杠杆的五个重要概念,杠杆的平衡条件,F1,L1=F2,L2,1.,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,课堂练习,确定最小的力,2,、画出图中作用在,A,点最小的力的方向,。,F,A,B,例题：,画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,F,1,F,2,L,1,L,2,O,杠杆平衡的条件：,F,1,L,1,F,2,L,2,或：,F,1,L,1,F,2,L,2,其中：,F,1,、,F,2,分别为,动力,和,阻力,；,L,1,、,L,2,分别为,动力臂,和,阻力臂,讨论：,（,1,）若：,L,1,L,2,，则：,F,1,F,2,（,2,）若：,L,1,L,2,，则：,F,1,F,2,（,3,）若：,L,1,=L,2,，则：,F,1,F,2,=,根据,L,1,、,L,2,的大小关系，可将杠杆分为,种：,3,（,1,）,L,1,L,2,：,（,2,）,L,1,L,2,：,（,3,）,L,1,=L,2,：,省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆,（,2,）若：,L,1,L,2,，则：,F,1,F,2,（,2,）若：,L,1,L,2,，则：,F,1,F,2,（,2,）若：,L,1,L,2,，则：,F,1,F,2,（,2,）若：,L,1,L,2,F,1,阻力臂,）,F,2,F,1,L,1,L,2,O,h,2,h,1,省力杠杆的特点是：,O,h,1,h,2,省力费距离,省力杠杆的应用：,费力杠杆（,动力臂,阻力臂,）,F,2,F,1,L,1,L,2,O,费力杠杆的特点是,:,h,2,h,1,O,费力省距离,h,1,h,2,我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？,等臂杠杆（,动力臂,=,阻力臂,）,F,2,F,1,L,1,L,2,O,L,2,L,1,2,F,1,等臂杠杆的特点是,:,不省力，不费力,不省距离，不费距离,等臂杠杆有用吗？,它们是什么杠杆？,（,2009,上海）在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是 （）,A,翘棒,B,镊子,C,铡刀,D,开瓶器,（,09,丰泽）图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（）,杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在,4 kg,的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是,A,10 g B,400 g C,1000 g D,4000 g,Thank You!,下节课继续，再见,