机械与人（杠杆的平衡条件）

,只要给我一个支点，我就可以撬起地球。,阿基米德说：,想一想?,阿基米德真的能 撬起地球吗？,地球的质量大约是61024kg,第九章,第一节 科学探究：杠杆的平衡条件,机械与人,什么是杠杆？,观察与思考：,(a)撬棒,(b)跷跷板,(c)踏板,它们有什么共同的特点？,它们的共同特点是：在力的作用下都能绕某一固定点转动。,在物理学中，把这种在力的作用下绕某一固定点转动的硬棒，叫做杠杆。,想一想,生活中的杠杆有哪些呢？,瞧瞧这些杠杆,剪刀,钳子,天平,起瓶器,扳手,介绍杠杆的几个名词。,a:支点O,b:动力F1,c:阻力F2,d:动力臂l1,e:阻力臂l2,杠杆绕着转动的点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,从支点到动力作用线的垂直距离。,从支点到阻力作用线的垂直距离。,怎样找力臂？,方法：,1.应先找出支点的位置,2.再沿动力和阻力的作用方向画出力的作用线,3.然后从支点作这些力的作用线的垂线。,这个垂线就是力臂。,画出图中杠杆各力的力臂,F1,想一想,l1,l2,F2,画出下列各图的力臂,思考讨论,1 力臂一定在杠杆上吗？,2 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：改变,想一想?,想一想?,提出问题： 杠杆平衡需要满足什么样的条件呢？,提问：,什么是杠杆的平衡？,归纳结论：,当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。,实验探究：杠杆的平衡条件,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：,假设二：,假设三：,假设四：,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,3.制定计划设计实验,根据单位问题，我们可以排除甲和乙的猜想，那么我们的计划主要就是围绕丙、丁同学的猜想展开。,提问：那么如何利用我们现有的器材来设计 实验?,4.进行试验与收集证据,问题探究,1.为什么在实验前要调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？,答：在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时，杠杆有一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡，必须使杠杆支点两边的重力相等。类似于天平操作中的调零。,2.为什么挂完钩码后还要让杠杆处在水平位置？,答:因为使杠杆在水平位置重新平衡，目的是从杠杆上的刻度值直接读出力臂的长度.,实验注意事项,1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。 2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。 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。,F1,F2,o,进行实验收集证据,结论：杠杆的平衡条件是：动力动力臂阻力阻力臂,或,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 2.要使右图杠杆保持平衡, 最省力的方向是( ),课堂练习,D,A,3.判断：动力和阻力可以人为规定。（ ） 4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端, 杠杆平衡时,两端的长度之比是.,3 : 1,知识回顾,通过本节课的学习你有哪些收获？ 本节你还有哪些疑问？,小结：,1、杠杆：在力的作用下绕某一固定点转动的硬棒。,2、杠杆的五要素： 支点、动力、阻力、动力臂及 阻力臂。 支点:杠杆绕着转动的点 动力:使杠杆转动的力 阻力:阻碍杠杆转动的力 动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。,3、杠杆的平衡条件：,或,鸭溪镇中学： 袁叶,