滬粵版《65探究杠桿的平衡條件》上課ppt+flash

1、6.5 6.5 探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件滬粵版新教材同步教學(xué)課件滬粵版新教材同步教學(xué)課件第六章第六章 力和機(jī)械力和機(jī)械 在生活、生產(chǎn)中，人們常常在生活、生產(chǎn)中，人們常常用撬棒撬物、用起重機(jī)吊物等，用撬棒撬物、用起重機(jī)吊物等，這其中有什么奧秘？讓我們從蹺這其中有什么奧秘？讓我們從蹺蹺板開始進(jìn)行探究。蹺板開始進(jìn)行探究。 小時(shí)候，我們都玩過蹺蹺板。觀察如圖所示的情景后，討論一下，大人和小朋友分別坐在蹺蹺板的兩側(cè)，怎樣才能使繞繞板保持水平呢？ 為了便于探究蹺蹺板怎樣才能成水平狀態(tài)，可以對(duì)它進(jìn)行簡(jiǎn)化。 用帶有等分刻度的均質(zhì)木尺代替蹺蹺板，用鉤碼代替人。 物理學(xué)中，把能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒（

2、直棒或曲棒），叫做杠桿杠桿。蹺蹺板是一種杠桿。F2L1L2O支點(diǎn)支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。（點(diǎn)。（O O）動(dòng)力：動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。（力。（F F1 1）阻力：阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。（力。（F F2 2）（力臂：（力臂：從從支點(diǎn)到力的支點(diǎn)到力的作用線的距離。作用線的距離。 ）動(dòng)力臂動(dòng)力臂：動(dòng)力的力臂。（動(dòng)力的力臂。（L L1 1）阻力臂：阻力臂：阻力的力臂。（阻力的力臂。（L L2 2）F1杠桿的五要素杠桿的五要素畫力臂的方法畫力臂的方法1 1、找支點(diǎn)、找支點(diǎn)O O；2 2、畫力的作用線（虛線）；、畫力的作用線（虛線）；3 3、畫力臂（虛線，從支點(diǎn)向力

3、的作用、畫力臂（虛線，從支點(diǎn)向力的作用線作垂線）；線作垂線）；4 4、標(biāo)力臂（大括號(hào)或背向箭頭表示范、標(biāo)力臂（大括號(hào)或背向箭頭表示范圍），并在旁邊標(biāo)上字母圍），并在旁邊標(biāo)上字母L L1 1或或L L2 2 。簡(jiǎn)記為：一找點(diǎn)，二劃線，三作垂線段，四標(biāo)符號(hào)F1OL1L2F3F2L3杠桿的力臂杠桿的力臂_在杠桿上在杠桿上(一定或不一定一定或不一定)不一定不一定例例1：在圖在圖 中畫出力中畫出力 F1 、 F2 、F3 的力臂的力臂 .F1F2L1L2AOBF1F2AOBL1L2在圖在圖 中畫出力中畫出力 F1 的力臂的力臂 l1和力臂和力臂 l2對(duì)應(yīng)的力對(duì)應(yīng)的力 F2.思維點(diǎn)撥：思維點(diǎn)撥：力臂的畫法

4、：力臂的畫法：(1)(1)首先確定支點(diǎn)首先確定支點(diǎn) O O；(2)(2)畫動(dòng)力及畫動(dòng)力及阻力作用線；阻力作用線；(3)(3)從支點(diǎn)從支點(diǎn) O O 向力的作用線作垂線，畫出垂足，則向力的作用線作垂線，畫出垂足，則支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂；支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂；(4)(4)力臂用大括號(hào)表示范圍并在旁力臂用大括號(hào)表示范圍并在旁邊標(biāo)上字母邊標(biāo)上字母l l1 1 或或l l2 2. .可以歸納為：一找支點(diǎn)，二畫線，三連距離，可以歸納為：一找支點(diǎn)，二畫線，三連距離，四標(biāo)記四標(biāo)記l1F2O活動(dòng)活動(dòng)1 1 探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件是即：即：F F1 1LL1 1=F=F2 2LL

5、2 2 ，或，或動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂1221LLFF思考與討論思考與討論 杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用么作用? ?為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢? ?歸納結(jié)論歸納結(jié)論作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿 上就能直接讀出或量出。上就能直接讀出或量出。1 1 學(xué)習(xí)了杠桿、支點(diǎn)、動(dòng)力、學(xué)習(xí)了杠桿、支點(diǎn)、動(dòng)力、 阻力、動(dòng)力臂、阻力臂等概念阻力、動(dòng)力臂、阻力臂等概念. .2、杠桿的平衡條件是即：即：F F1 1LL1 1=F=F2

6、2LL2 2 ，或，或動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂1221LLFF例題例題 假如圖假如圖6-376-37中的大人重中的大人重750N750N，小女孩，小女孩重重250N250N。當(dāng)大人離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸。當(dāng)大人離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸0.5m0.5m時(shí)，小女時(shí)，小女孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？解：由解：由F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2得得mmNNLFFL5.15.02507502121答：小女孩應(yīng)坐在離轉(zhuǎn)軸答：小女孩應(yīng)坐在離轉(zhuǎn)軸1.5m1.5m處。處。1 1、P29P29頁頁3 3、4 4題題2、杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力為、杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力為

7、10N，阻力為，阻力為40N， 動(dòng)力臂為動(dòng)力臂為0.4m 求阻力臂。求阻力臂。3、一條扁擔(dān)長、一條扁擔(dān)長1.4m 左端掛左端掛300N重的物體，重的物體，右端掛右端掛400N重的物體，問人肩能挑距左端多重的物體，問人肩能挑距左端多遠(yuǎn)的地方，扁擔(dān)才能處于水平平衡？遠(yuǎn)的地方，扁擔(dān)才能處于水平平衡？4如圖所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，杠如圖所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，杠桿上每格均勻等距，每個(gè)鉤碼都相同下列四項(xiàng)操作桿上每格均勻等距，每個(gè)鉤碼都相同下列四項(xiàng)操作中，會(huì)使杠桿左端下傾的是（中，會(huì)使杠桿左端下傾的是（ ）在杠桿的兩側(cè)同時(shí)各減掉一個(gè)鉤碼在杠桿的兩側(cè)同時(shí)各減掉一個(gè)鉤碼在杠桿的兩側(cè)鉤碼下同

8、時(shí)各加掛一個(gè)相同的鉤碼在杠桿的兩側(cè)鉤碼下同時(shí)各加掛一個(gè)相同的鉤碼將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時(shí)各向外移動(dòng)一個(gè)小格將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時(shí)各向外移動(dòng)一個(gè)小格將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時(shí)各向內(nèi)移動(dòng)一個(gè)小格將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時(shí)各向內(nèi)移動(dòng)一個(gè)小格A B CD圖圖14B5.在探究在探究“杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：的實(shí)驗(yàn)中： (1)若實(shí)驗(yàn)前，沒有掛鉤碼時(shí)，杠桿靜止在圖若實(shí)驗(yàn)前，沒有掛鉤碼時(shí)，杠桿靜止在圖241所示位置，應(yīng)將右端所示位置，應(yīng)將右端的平衡螺母向的平衡螺母向_適當(dāng)調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶蜻m當(dāng)調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?調(diào)節(jié)；由此可知杠調(diào)節(jié)；由此可知杠桿兩端螺母的作用是桿兩端螺母的作用是_。(2)在實(shí)驗(yàn)

9、時(shí)，使杠桿在在實(shí)驗(yàn)時(shí)，使杠桿在_位置平衡，其目的是位置平衡，其目的是_ (3)實(shí)驗(yàn)中共有實(shí)驗(yàn)中共有6個(gè)鉤碼，杠桿上每格距離相等，調(diào)節(jié)好杠桿后，在杠桿左個(gè)鉤碼，杠桿上每格距離相等，調(diào)節(jié)好杠桿后，在杠桿左邊、離支點(diǎn)邊、離支點(diǎn)2格的格的A處掛有處掛有3個(gè)鉤碼，如圖個(gè)鉤碼，如圖242所示，為使杠桿在水平位置平所示，為使杠桿在水平位置平衡，請(qǐng)你在杠桿右邊掛上鉤碼，你的方法是衡，請(qǐng)你在杠桿右邊掛上鉤碼，你的方法是_ ，并在圖，并在圖242畫畫出其示意圖。出其示意圖。圖圖241圖圖242圖圖243（4）小紅所在的小組根據(jù)圖）小紅所在的小組根據(jù)圖24242 2所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的杠桿平衡條件是：所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

10、得出的杠桿平衡條件是：“動(dòng)力動(dòng)力支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力阻力支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”。為了。為了說明這一結(jié)論是否正確，請(qǐng)你在圖說明這一結(jié)論是否正確，請(qǐng)你在圖24243 3所示的杠杠上畫出需要對(duì)杠杠施加的所示的杠杠上畫出需要對(duì)杠杠施加的力的示意圖和這個(gè)力的力臂力的示意圖和這個(gè)力的力臂右右右右調(diào)節(jié)杠桿平衡調(diào)節(jié)杠桿平衡水平水平便于測(cè)量力臂便于測(cè)量力臂在在3處掛處掛2個(gè)鉤碼個(gè)鉤碼 F L （5）下圖是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重）下圖是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重05N，杠桿上每一格長杠桿上每一格長5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

11、已記錄在下表中。，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在下表中。第一次第一次第二次第二次第三次第三次請(qǐng)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。請(qǐng)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。小明的第小明的第3次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤數(shù)據(jù)是次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤數(shù)據(jù)是 ，實(shí)際值比記錄值大還，實(shí)際值比記錄值大還是小是小?_；通過此探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得出的結(jié)論：通過此探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得出的結(jié)論： 。15220小小動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂討論：上圖討論：上圖中哪些杠桿中哪些杠桿省力，哪些省力，哪些杠桿費(fèi)力，杠桿費(fèi)力，哪些杠桿既哪些杠桿既不省力也不不省力也不費(fèi)力？使用費(fèi)力？使用這三類杠桿這三類杠桿各有什么好各有什么好處？處？杠桿的分類（1）根據(jù)

12、杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1L2，則，則 F1F2。 此杠桿為此杠桿為省力杠桿省力杠桿。省力杠桿特點(diǎn)：省力但要省力杠桿特點(diǎn)：省力但要費(fèi)距離費(fèi)距離。 手通過的距離比刀口通過的距離大，要手通過的距離比刀口通過的距離大，要多移動(dòng)距離。多移動(dòng)距離。省力杠桿鍘刀省力杠桿道釘撬羊角錘起子鉗子手動(dòng)抽水機(jī)（2）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1F2。此杠桿為此杠桿為費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿。費(fèi)力杠桿特點(diǎn)：費(fèi)力但可以費(fèi)力杠桿特點(diǎn)：費(fèi)力但可以省距離省距離。 手通過的距離比煤或魚通過的距離少得多，手通過的距離比煤或魚通過的距離少得多，可以省距離?？梢允【?/p>

13、離。鐵鍬釣魚竿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿縫紉機(jī)腳踏板起重機(jī)剪刀鑷子人的胳膊筷子（3）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1=L2，則，則 F1=F2。此杠桿為此杠桿為等臂杠桿等臂杠桿。等臂杠桿特點(diǎn)：等臂杠桿特點(diǎn)：不省力也不省距離不省力也不省距離。阻力臂阻力臂L L2 2動(dòng)力臂動(dòng)力臂L L1 1O動(dòng)力臂動(dòng)力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2F1F2杠桿的種類：杠桿的種類： 省力杠桿省力杠桿：L1L2，動(dòng)力小于阻力，動(dòng)力小于阻力特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘 費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿：L1L2，動(dòng)力大于阻力，動(dòng)力大于阻力特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)

14、用：釣魚竿特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚竿 等臂杠桿等臂杠桿：L1L2 ，動(dòng)力等于阻力，動(dòng)力等于阻力特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平小結(jié)小結(jié)夠長的棍，我就能搬動(dòng)地球給我一個(gè)立足點(diǎn)和一根足理發(fā)剪刀和鐵匠用的剪刀有何區(qū)別理發(fā)剪刀和鐵匠用的剪刀有何區(qū)別? ? 你知道擰松生銹的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理嗎? 練習(xí)8、如圖所示的杠桿中，動(dòng)力的力臂用表示，圖中、如圖所示的杠桿中，動(dòng)力的力臂用表示，圖中所畫力臂正確的是：（所畫力臂正確的是：（ ） D9 9用圖用圖9 9中所示的道釘撬撬道釘中所示的道釘撬撬道釘, ,要使作用在要使作用在A A點(diǎn)的力最小點(diǎn)的力最小, ,那那么力么力F F應(yīng)沿哪個(gè)方向應(yīng)沿哪個(gè)方向? ?在圖中畫出力在圖中畫出力F F及其力臂及其力臂. .10.10.如圖如圖1010所示，曲桿所示，曲桿AOBCAOBC自重不計(jì)，自重不計(jì)，O O為支點(diǎn)，為支點(diǎn)，AO=60cmAO