《杠桿的平衡條件》

1、1第十章第十章 機(jī)械與人機(jī)械與人第一節(jié)第一節(jié) 科學(xué)探究科學(xué)探究 杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件2只要能給我一只要能給我一個(gè)支點(diǎn)，我就個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)地球能撬動(dòng)地球一一. . 認(rèn)識(shí)杠桿認(rèn)識(shí)杠桿在生產(chǎn)和生活中，人們需要借助機(jī)械來(lái)完成在生產(chǎn)和生活中，人們需要借助機(jī)械來(lái)完成特定的的任務(wù)，這些機(jī)械有什么特點(diǎn)呢？特定的的任務(wù)，這些機(jī)械有什么特點(diǎn)呢？451.有力的作用有力的作用2.繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)3.硬棒硬棒歸納結(jié)論歸納結(jié)論:在力的作用下，能在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，物理學(xué)中的硬棒，物理學(xué)中叫做叫做杠桿杠桿.讓我想一想讓我想一想?注意：硬棒可以是注意：硬棒可以是任何任何

2、形狀形狀6在現(xiàn)實(shí)生活中，你能舉出哪些杠桿在現(xiàn)實(shí)生活中，你能舉出哪些杠桿的實(shí)例呢？的實(shí)例呢？7現(xiàn)實(shí)生活中的杠桿現(xiàn)實(shí)生活中的杠桿8支點(diǎn)支點(diǎn)0 0阻力作用線阻力作用線動(dòng)力作用線動(dòng)力作用線9支點(diǎn)支點(diǎn)動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂阻力阻力阻力臂阻力臂 杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用0 0表示。表示。使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F F1 1表示。表示。 從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用L L1 1表示。表示。阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F F2 2表示。表示。從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用L L2 2表示。表示。這些概念很重要這

3、些概念很重要 一一“點(diǎn)點(diǎn)”支點(diǎn)支點(diǎn)O（一定在杠桿上）（一定在杠桿上） 動(dòng)力動(dòng)力F1 二二“力力” 相對(duì)的、作用效果相反相對(duì)的、作用效果相反 阻力阻力F2 動(dòng)力臂動(dòng)力臂L1 二二“臂臂” 阻力臂阻力臂L2杠桿一定是直的嗎？杠桿一定是直的嗎？任何一根棒都能作為杠桿嗎？任何一根棒都能作為杠桿嗎？支點(diǎn)可以不在杠桿上嗎？支點(diǎn)可以不在杠桿上嗎？支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離叫力臂。你贊支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離叫力臂。你贊成這個(gè)說法嗎？成這個(gè)說法嗎？如果力的作用線過支點(diǎn)，力臂為多少？如果力的作用線過支點(diǎn)，力臂為多少？11試一試試一試1213O O14.OOL1L2F1F2L2L1F1F2你會(huì)畫力臂了嗎？你會(huì)畫力臂了嗎

4、？畫力臂的方法：畫力臂的方法：一找找（找準(zhǔn)支點(diǎn)找準(zhǔn)支點(diǎn)）二畫二畫（畫出力的作用線畫出力的作用線,延長(zhǎng)延長(zhǎng) 線用虛線線用虛線）三引三引（引垂線引垂線,用虛線用虛線）四標(biāo)四標(biāo)（標(biāo)標(biāo)垂足垂足-直角符號(hào)、直角符號(hào)、標(biāo)標(biāo)力臂力臂-支點(diǎn)到垂足的距離支點(diǎn)到垂足的距離 ）作圖題：作圖題： （1 1） 在圖在圖13132 2所示的杠桿中，所示的杠桿中，O O是支點(diǎn)。畫是支點(diǎn)。畫出出F1.F2F1.F2的力臂，并用字母的力臂，并用字母L1.L2L1.L2表示出來(lái)。表示出來(lái)。 0F1F20F1F2L1L2L2L1F1L1F2L218當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止或做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我下靜止或做勻

5、速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們說杠桿平衡了。們說杠桿平衡了。用橡皮、鉛筆、直尺、硬幣等物用橡皮、鉛筆、直尺、硬幣等物組成杠桿，并使其平衡組成杠桿，并使其平衡實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L220杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母杠桿的平衡條件是：動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂或?qū)懽鳎夯驅(qū)懽鳎?F1L1 F2L2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。阿基米德杠桿原

6、理上面的關(guān)系也可以寫成下面的形式：上面的關(guān)系也可以寫成下面的形式：阻力阻力 動(dòng)力臂動(dòng)力臂動(dòng)力動(dòng)力 阻力臂阻力臂或或F1 L2F2 L1動(dòng)力動(dòng)力 阻力臂阻力臂阻力阻力 動(dòng)力臂動(dòng)力臂或或F1 L2F2 L1思考與討論 杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起 什么作用? 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 為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢? 因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上就因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出。能直接讀出或量出。 杠桿調(diào)平的方法是什么？ “左高左調(diào)、右高右調(diào)” 掛鉤碼后，能不能再調(diào)節(jié)平衡螺母？ 不能。241.兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡

7、,則則( ) A.這兩個(gè)力的大小必須相等這兩個(gè)力的大小必須相等 B.這兩個(gè)力的力臂長(zhǎng)必須相等這兩個(gè)力的力臂長(zhǎng)必須相等 C.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較大力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較大 D.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較小力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較小D251、兩端去掉、兩端去掉(或增加或增加)相同質(zhì)量的鉤碼，杠桿平衡相同質(zhì)量的鉤碼，杠桿平衡嗎？嗎？2、將兩端鉤碼向支點(diǎn)移同樣的距離，杠桿平衡嗎、將兩端鉤碼向支點(diǎn)移同樣的距離，杠桿平衡嗎？263、畫出圖中作用在、畫出圖中作用在A 點(diǎn)最小的力點(diǎn)最小的力的方向的方向 。 FAB27AOBCF2F1如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端B B端，

8、其端，其中中AOAO0.1m0.1m，ABAB1m1m，OCOC0.7m0.7m，要撬起重為，要撬起重為1400N1400N的的石頭，需要在石頭，需要在B B端豎直端豎直向下向下用多少用多少N N的力才能撬起石頭？的力才能撬起石頭？3、計(jì)算題、計(jì)算題你做對(duì)你做對(duì)了嗎？了嗎？已知：已知：L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400NNNmmFllF20014007 . 01 . 02121解：由杠桿平衡條件：解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得：可得：答：需要在答：需要在B端豎直向下用端豎直向下用200N的力才的力才能撬起石頭。能撬起石頭。求：求：F1=?281.1.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. .2.2.探究了杠桿的平衡條件是探究了杠桿的平衡條件是動(dòng)力動(dòng)力 動(dòng)力臂動(dòng)力臂=阻力阻力 阻力臂阻力臂公式表示為公式表示為:F1l1=