新人教版12.1杠桿課件

杠桿小子，別惹我！我不發(fā)威，你還以為我是病貓呢！【開心一分鐘】歷史上“曹沖稱象”的典故早已經(jīng)是家喻戶曉,當(dāng)年年紀(jì)輕輕的小曹沖利用船的浮力原理巧妙地用石頭等量地稱出了大象的體重,令世人驚嘆他的聰明才智。６月２２日中午１２時(shí),一出現(xiàn)代版的“曹沖稱象”在杭州動(dòng)物園大象館的空地上上演,只不過這次用來稱象的工具不是水和船,而是一把最大重量僅為２０公斤的小小彈簧秤。這次活動(dòng)的設(shè)計(jì)者就是杭州采荷中學(xué)物理教師周敏。６月２２日將近１２時(shí)“稱象”正式開始。在一串香蕉的一路“引誘”下,一頭１０歲左右的公象蹣跚地走進(jìn)十幾平方米大小的鐵籠子里,待一切都準(zhǔn)備就緒,此次活動(dòng)的設(shè)計(jì)師周敏用彈簧秤鉤住硬棒一頭的接頭,使勁兒地往下拽。困惑的大象在搖晃的鐵籠里焦急地張望。在鐵籠離地的瞬間,大象的體重壓得鐵籠底部的木板劈啪作響！大約持續(xù)了５秒鐘左右,彈簧秤上清楚地顯示出了大象的重量:２５０牛頓,除去鐵籠的重量,最后稱得大象的重量為２４噸左右。捏粉筆頭比賽

讓班內(nèi)力氣最大的一名男生和班內(nèi)力氣最小的一名女生上臺(tái)分別捏粉筆頭表演。男生：空手捏粉筆頭，結(jié)果沒捏碎。女生：使用鉗子夾粉筆頭，結(jié)果粉筆被捏碎。

提問：女生的力氣比男生小為什么反而能把粉筆頭捏碎呢？第一節(jié)杠桿這三個(gè)用具有什么共同特點(diǎn)？

一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿一、杠桿注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的,即硬棒可以是各種各樣的形狀.這些用具是杠桿嗎？鋼絲鉗桿秤瓶蓋起子道釘撬火鉗獨(dú)輪車提問：在現(xiàn)實(shí)生活中，你還能舉出哪些杠桿的實(shí)例呢？汲水的桔槔3.認(rèn)識杠桿的幾個(gè)概念OOOF1F1F1F2F2F2OL1L2支點(diǎn)

動(dòng)力阻力動(dòng)力臂阻力臂有關(guān)杠桿的幾個(gè)名詞這些概念很重要支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用O表示。動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F1表示。動(dòng)力臂從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用L1表示。阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F2表示。阻力臂從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用L2表示。請作出下列杠桿的動(dòng)力臂L1與阻力臂L2OL2L1F1F2F1F2OL1L2F1F2OL2L1你掌握了作圖的方法了嗎?與數(shù)學(xué)中經(jīng)過直線外的一點(diǎn)作該直線的垂線的作圖方法一樣。F1F2L1L2O畫出各力和力臂L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫出圖中各力的力臂（1）找出支點(diǎn)的位置（3）從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力作用線的垂線（2）確定動(dòng)力、阻力作用線（4）標(biāo)垂足,定力臂畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想2杠桿是否都是直的？1力臂是一定在杠桿上嗎？3若一力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但作用方向改變，力臂是否改變？答：不是答：杠桿可以是直的，也可以是彎的答：要改變想一想?提問：什么是力臂？力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。

……二、實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件1提出問題：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？2猜想與假設(shè)：假設(shè)一：假設(shè)二：假設(shè)三：假設(shè)四：F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1

·L1=F2

·L2提問：你還有其他的假設(shè)嗎？還有其他假設(shè)，比如：F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23

……

什么是杠桿的平衡？當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，或作緩慢地勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們說杠桿平衡了。買菜唉！怎樣才使它平衡制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用什么器材好呢？實(shí)驗(yàn)器材：帶等分刻度的均質(zhì)木尺、鉤碼、鐵架臺(tái)。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?※為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢?歸納結(jié)論★作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡※因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出。①調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。螺母螺母（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：杠桿向右偏，則將平衡螺母往左調(diào)。杠桿向左偏，則將平衡螺母往右調(diào)。②在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡。然后把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。F2F1L2L1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)左邊右邊F1/NL1/格F2/NL2/格12N31N624N22N4請同學(xué)們開始做實(shí)驗(yàn)提問:你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與你的假設(shè)一致嗎?

你的結(jié)論是什么?交流與合作F1

·

L1=F2

·

L2你會(huì)應(yīng)用這個(gè)公式嗎?杠桿兩端可調(diào)節(jié)的平衡螺母，起什么作用?為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置?

平衡螺母調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡。力臂的數(shù)值在杠桿上可以直接讀出或量出。（6）交流與合作：掛鉤碼后，能不能再調(diào)節(jié)平衡螺母？

不能。實(shí)驗(yàn)過程為什么要做多次實(shí)驗(yàn)?實(shí)驗(yàn)結(jié)束，如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理?

防止由于一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)帶來的偶然性的偏差。針對猜想用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行驗(yàn)證。（6）交流與合作：杠桿平衡后動(dòng)力和阻力是兩邊鉤碼的重力嗎？只是大小等于重力，作用點(diǎn)應(yīng)該在杠桿上。杠桿的平衡條件：

動(dòng)力X動(dòng)力臂＝阻力X阻力臂

用字母表示為:F1L1=F2L2或結(jié)論：當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一例：一根杠桿動(dòng)力臂與阻力臂之比是3:2,要使杠桿平衡,則動(dòng)力與阻力之比是______.小練習(xí)

1、一根蠟燭截成長度不同的兩段豎立在杠桿的兩邊，如圖且杠桿平衡，若同時(shí)點(diǎn)燃蠟燭（設(shè)燃燒速度相同），則杠桿的___端將翹起。

2、一根均勻銅絲，在中點(diǎn)處支住它剛好平衡，現(xiàn)將其右端從中對折起來，如圖所示，則杠桿

A)仍平衡；

B)左端下降；

C)右端下降；

D)無法判斷。

小練習(xí)

請你做一做杠桿的分類

（1）省力杠桿：L1>L2，則F1<F2，使用這類杠桿，可以省力，但費(fèi)距離。（2）費(fèi)力杠桿：L1<L2，則F1>F2，使用這類杠桿，雖然費(fèi)力，但可以省距離。（3）等臂杠桿：L1=L2，則F1=F2，使用這類杠桿，既不能省力，也不能省距離。F1F2動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〉L2∴F1〈F2這是省力杠桿省力杠桿三、杠桿的應(yīng)用hS=4hOF2F1ABF2F1A’B’省力，費(fèi)距離省力杠桿的特點(diǎn)舉例生活中省力標(biāo)桿（4種以上）？省力杠桿F2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉

F2這是費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F2F1S=h/4hA’B’ABF2F1O費(fèi)力，省距離費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)舉例？費(fèi)力杠桿F2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2這是等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿的特點(diǎn)

省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿概念動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿特點(diǎn)省了力，但費(fèi)了距離費(fèi)了力，但省了距離不省力也不費(fèi)力實(shí)例撬棒、鍘刀、瓶起子、鑷子、理發(fā)剪刀天平三類杠桿的對比

1、各式各樣的剪刀都是一對對杠桿，要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀最合適（

）

B小練習(xí)

2、如圖所示是腳踩式垃圾箱的示意圖，下列說法中正確的是()A．兩杠桿均為省力杠桿

B．兩杠桿均為費(fèi)力杠桿

C．ABC為省力杠桿

D．A'B’C’為省力杠桿C4.下列實(shí)物中：天平、鋼絲、鑷子、切紙刀、釣魚桿、鐵鏟、開刀（開酒瓶用）、啟子，各屬哪類杠桿：省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿天平鋼絲鉗鑷子切紙刀釣魚桿鐵鏟開刀啟子有一根杠桿，動(dòng)力為1000N，阻力為3000N，動(dòng)力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？已知：F1＝1000NF2＝3000NL1＝1.5m求：L2＝？解：根據(jù)杠桿的平衡條件：

F1L1＝F2L2

L2＝F1L1

/F2=(1000NX1.5m)/3000N=0.5m答：它的阻力臂為0.5m.想一想一根輕質(zhì)扁擔(dān)長1.8m，前后兩端分別掛上重600N和200N的貨物，問：人肩應(yīng)挑在離前端多遠(yuǎn)處才能使扁擔(dān)平衡？分析：人肩挑處是扁擔(dān)的支點(diǎn)O，前后兩貨物的重分別為動(dòng)力和阻力，要求的肩處離前端的距離是動(dòng)力臂。F1=G1＝600NF2=G2＝200N想一想OL1L2L=1.8m已知：L=1.8mF1＝600N

F2＝200N求：L1=?解：根據(jù)L1＋L2＝1.8m得出

L2=1.8m－L1－－－－－（1）根據(jù)杠桿的平衡條件：

F1L1＝F2L2將（1）代入得

600NXL1＝200NX(1.8m－L1）解之得：L1=0.45m答：人肩應(yīng)挑在離前端0.45m處才能使扁擔(dān)平衡。如圖所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求將重物G提起時(shí)所用的最小動(dòng)力（圖中裝置可繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)）。

典型示例題5：

如圖所示，輕質(zhì)杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起，在此過程中F的大小及力臂變化是（）A．變大、變大B．變大、變小C．變小、變大