杠桿的平衡條件

1、科學探究：杠桿的平衡條件科學探究：杠桿的平衡條件認識杠桿認識杠桿杠桿的五要素杠桿的五要素力臂的畫法力臂的畫法實驗探究：杠桿的平衡條件實驗探究：杠桿的平衡條件一、什么是杠桿？一、什么是杠桿？討論：杠桿有什么共同特征？討論：杠桿有什么共同特征？1 1、受到力的作用、受到力的作用2 2、硬棒、硬棒3 3、固定點、固定點在力的作用下，能繞著固定點轉動的硬棒（直棒在力的作用下，能繞著固定點轉動的硬棒（直棒或曲棒），就稱為或曲棒），就稱為杠桿。杠桿。定義：定義：生活中的杠桿生活中的杠桿這些都應用了杠桿的原理這些都應用了杠桿的原理2022年5月4日星期三12時44分39秒銅陵市五中物理課件6二、認識杠桿的幾

2、個概念二、認識杠桿的幾個概念杠桿示意圖杠桿示意圖: :F F2 2阻力阻力L L1 1動力臂動力臂L L2 2阻力臂阻力臂動力作用線動力作用線阻力作用線阻力作用線O O支點支點杠桿繞著轉杠桿繞著轉動的固定點動的固定點使杠桿轉使杠桿轉動的力動的力阻礙杠桿阻礙杠桿轉動的力轉動的力支點到動支點到動力作用線力作用線的距離的距離支點到阻支點到阻力作用線力作用線的距離的距離F F1 1動力動力力臂的畫法力臂的畫法力臂力臂：指支點到力的作用線的指支點到力的作用線的垂直距離垂直距離。確定動力和阻力的作用線確定動力和阻力的作用線過支點到力的作用線作垂線段，過支點到力的作用線作垂線段，用大括號標記用大括號標記標垂

3、足，標力臂標垂足，標力臂找支點找支點F F2 2F F1 1O OB BA AL L1 1L L2 2練習：鞏固力臂的畫法練習：鞏固力臂的畫法 例題：例題：請把下圖中的支點與力臂畫出來。請把下圖中的支點與力臂畫出來。點撥點撥 1.1.力臂是支點到力的作用線的距離，不是力臂是支點到力的作用線的距離，不是支點到作用點的距離。支點到作用點的距離。 2.2.力的作用線是一條直線，沒有方向。力的作用線是一條直線，沒有方向。 3.3.力臂和力的作用線用虛線表示，且力臂力臂和力的作用線用虛線表示，且力臂的長度應該用大括號標記；垂直的地方應的長度應該用大括號標記；垂直的地方應有垂足；支點處用有垂足；支點處用O

4、 O標記。標記。練一練：練一練：畫出它們的支點、動力、阻力、畫出它們的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂動力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2OO F F2 2F F1 1L L1 1L L2 2例題：例題：畫出下圖杠桿的支點、動力、畫出下圖杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂阻力、動力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O O課堂小結課堂小結 1.什么是杠桿什么是杠桿 2.杠桿的五個要素杠桿的五個要素 3.力臂的畫法力臂的畫法蹺蹺板怎樣才能成平衡狀態(tài)蹺蹺板怎樣才能成平衡狀態(tài)? ?實驗探究：實驗探究：用帶有等分刻度的均質木尺代用帶有等分刻度的均質木

5、尺代替蹺蹺板，用鉤碼代替人替蹺蹺板，用鉤碼代替人。v什么是杠桿平衡？什么是杠桿平衡？ 當杠桿在動力和阻力的作用下，處于靜止或勻速當杠桿在動力和阻力的作用下，處于靜止或勻速轉動時，我們說杠桿處于平衡狀態(tài)。轉動時，我們說杠桿處于平衡狀態(tài)。實驗探究：杠桿的平衡條件實驗探究：杠桿的平衡條件v實驗器材實驗器材 帶有刻度的帶有刻度的杠桿杠桿、支架臺支架臺、若干個、若干個鉤碼鉤碼等等等等（1 1） 提出問題：提出問題：杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？著怎樣的關系？（2 2）猜想與假設：）猜想與假設：假設假設1 1：假設假設2 2：假設

6、假設3 3：假設假設4 4：F F1 1+L+L1 1=F=F2 2+L+L2 2F F1 1LL1 1=F=F2 2LL2 2F F1 1/L/L1 1=F=F2 2/L/L2 2F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2杠桿的平衡條件是：杠桿的平衡條件是：即：杠桿的平衡取決于力和力臂的乘積。即：杠桿的平衡取決于力和力臂的乘積。動力動力動力臂動力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂F1L1=F2L2例題例題1： 杠桿平衡時，動力為杠桿平衡時，動力為10N10N，阻力，阻力為為40N40N，動力臂為，動力臂為0.4m 0.4m ，求阻力臂。，求阻力臂。解解 由由F F1 1L L1 1=F

7、=F2 2L L2 2 得得L L2 2= = （F F1 1L L1 1）/ F/ F2 2 = =（10 N10 N0.4m0.4m）/40N/40N =0.1m =0.1m例題例題2 2：當在杠桿處于平衡狀態(tài)，并且已知石頭對杠桿當在杠桿處于平衡狀態(tài)，并且已知石頭對杠桿的壓力為的壓力為3000N3000N，動力臂和阻力臂分別為，動力臂和阻力臂分別為180cm180cm和和6cm6cm，請問動力為多少？請問動力為多少？已知：已知：F2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cmF2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cm求：求：F1=F1=？解解：根據(jù)杠桿平衡條件：根

8、據(jù)杠桿平衡條件F1F1L1=F2L1=F2L2L2，得，得 F1 = F1 =（F2 F2 L2 L2）/L1/L1 = =（3000N3000N6cm6cm）/ 180cm / 180cm = 100N = 100N答：動力為答：動力為100N100N。課堂小結課堂小結 實驗中的注意問題實驗中的注意問題 杠桿平衡的條件杠桿平衡的條件F1L1F2L2F1L1F2L2 其中： 杠桿的應用杠桿的應用（1 1）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LL2 2，則，則 F F1 1FF2 2。 此杠桿為此杠桿為省力杠桿省力杠桿。省力

9、杠桿特點：省力但要省力杠桿特點：省力但要費距離費距離。手通過的距離比刀口通過的距離大，要多移手通過的距離比刀口通過的距離大，要多移動距離。動距離。省力杠桿省力杠桿鍘刀鍘刀裁紙刀裁紙刀省力杠桿省力杠桿道釘撬道釘撬羊角錘羊角錘起子起子鉗子鉗子（2 2）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LFF2 2。此杠桿為此杠桿為費力杠桿費力杠桿。費力杠桿特點：費力但可以費力杠桿特點：費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，可手通過的距離比煤或魚通過的距離少得多，可以省距離。以省距離。鐵鍬鐵鍬釣魚竿釣魚竿費力杠桿費力杠

10、桿我們需要用費力杠桿嗎？它有什么好處？我們需要用費力杠桿嗎？它有什么好處？（3 3）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1=L=L2 2，則，則 F F1 1=F=F2 2。此杠桿為此杠桿為等臂杠桿等臂杠桿。等臂杠桿特點：等臂杠桿特點：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動力臂動力臂L L1 1O O動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2F F1 1F F2 2 杠桿的種類：杠桿的種類： 省力杠桿：省力杠桿：L L1 1LL2 2，F(xiàn) F1 1FF2 2特點：省力，但費距離。應用：羊角錘特點：

11、省力，但費距離。應用：羊角錘 費力杠桿：費力杠桿：L L1 1LFF2 2特點：費力，但省距離。應用：釣魚竿特點：費力，但省距離。應用：釣魚竿 等臂杠桿：等臂杠桿：L L1 1L L2 2 ，F(xiàn) F1 1 F F2 2特點：不省力也不費力。應用：天平特點：不省力也不費力。應用：天平 杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件： 動力動力動力臂阻力動力臂阻力阻力臂阻力臂F F1 1L L1 1 F F2 2L L2 2小結小結鞏固練習鞏固練習 1. 1. 力臂是一定在杠桿上嗎？力臂是一定在杠桿上嗎？答：不是。答：不是。F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2 2. 2. 若力作用在杠桿上，作用點不變

12、，但作用若力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方向改變，力臂是否改變？方向改變，力臂是否改變？答：改變。答：改變。F F1 1O OL L1 1L L2 2F F2 2 3. 3.兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡, ,則則( )( ) A. A.這兩個力的大小必須相等這兩個力的大小必須相等 B.B.這兩個力的力臂長必須相等這兩個力的力臂長必須相等 C.C.力臂較長的那個力比較大力臂較長的那個力比較大 D.D.力臂較長的那個力比較小力臂較長的那個力比較小D D4.4.在圖所示的簡單機械中，屬于費力杠桿的在圖所示的簡單機械中，屬于費力杠桿的是是 （ ） A A翹棒翹棒B

13、B鑷子鑷子C C鍘刀鍘刀D D開瓶器開瓶器 5.5.下圖是各式各樣剪刀的示意圖，它們都是下圖是各式各樣剪刀的示意圖，它們都是一對的杠桿。現(xiàn)要用它們來剪開較硬的物一對的杠桿?，F(xiàn)要用它們來剪開較硬的物體，其中選用最合適的剪刀是（體，其中選用最合適的剪刀是（ ）6. 6. 哪哪種種剪紙方法省力？剪紙方法省力？ 哪種剪紙方法省距離？哪種剪紙方法省距離？7、畫出圖中作用在、畫出圖中作用在A 點最小的力點最小的力的方向的方向 。 FAB1.1.剪紙或布時，阻力不很大，選動力臂較短的剪紙或布時，阻力不很大，選動力臂較短的剪刀，完成一次剪裁動作，可以剪裁較長的紙剪刀，完成一次剪裁動作，可以剪裁較長的紙或布，加

14、快剪切速度?；虿?，加快剪切速度。2.2.修剪樹枝時，一方面樹枝較硬、阻力較大，修剪樹枝時，一方面樹枝較硬、阻力較大，這就要求動力臂要長，阻力臂要短；另一方面，這就要求動力臂要長，阻力臂要短；另一方面，為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口要長，選動力臂較長、阻力臂較短，同時刀口要長，選動力臂較長、阻力臂較短，同時刀口較長的剪刀。較長的剪刀。 4. 4. 指甲剪上有三個杠桿。手把部分是一個省指甲剪上有三個杠桿。手把部分是一個省力杠桿，刀口部分是兩個費力杠桿。力杠桿，刀口部分是兩個費力杠桿。 3.3.用剪刀剪物體時，被剪物體的具體位置不用剪刀剪物體時，被剪物體的具體