探究杠桿的平衡條件（滬粵版）課件

6.5探究杠桿的平衡條件6.5探究杠桿的平衡條件金字塔

埃及金字塔是世界七大奇跡之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世紀(jì)，高146.5米，相當(dāng)于40層樓高，由230萬(wàn)塊重約2.5噸的大石塊疊成，最大的一塊重約16噸，全部工程歷時(shí)30余年。古埃及人用什么工具創(chuàng)造了這一奇跡？金字塔

埃及金字塔是世界七大奇跡之一。其中法老胡夫探究杠桿的平衡條件（滬粵版）ppt課件人們生產(chǎn)、生活中用到了下列的工具人們生產(chǎn)、生活中用到了下列的工具探究杠桿的平衡條件（滬粵版）ppt課件今天我們用塔吊建成現(xiàn)代化城市！今天我們用塔吊建成現(xiàn)代化城市！這些工具具有什么共同特征呢？這些工具具有什么共同特征呢？

注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的,即杠桿可以是各種各樣的形狀.定義：物理學(xué)中,把能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒,叫做杠桿。蹊蹺板及上面列舉的生產(chǎn)工具都是杠桿。1、受力的作用；2、繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；3、比較堅(jiān)硬。共同特征一、認(rèn)識(shí)杠桿注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的,即杠桿可以是各種各F2阻力L1動(dòng)力臂L2阻力臂動(dòng)力作用線阻力作用線O支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離支點(diǎn)到阻力作用線的距離F1動(dòng)力認(rèn)識(shí)杠桿的五要素:F2阻力L1動(dòng)力臂L2阻力臂動(dòng)力作用線阻力作用線O支點(diǎn)杠桿繞

一“點(diǎn)”——支點(diǎn)O（一定在杠桿上）動(dòng)力F1

二“力”——

相對(duì)的阻力F2

動(dòng)力臂L1

二“臂”——

阻力臂L2杠桿五要素注意：杠桿的力臂不一定在杠桿上。畫杠桿力臂的方法①找點(diǎn)（確定支點(diǎn)）；②畫線（畫力的作用線，一般畫為虛線）；③作垂線段（從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，垂足在力的作用線上，一般畫為虛線）；④標(biāo)力臂（標(biāo)垂足---直角符號(hào)、標(biāo)力臂---支點(diǎn)到垂足的距離）。一“點(diǎn)”——支點(diǎn)O（一定在杠桿上）杠桿五要素注意：杠桿

例題1：畫出下圖杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂F1F2L1L2O例題1：畫出下圖杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂例題2：畫出它們的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂F1F2L1L2OO

F2F1L1L2例題2：畫出它們的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂F1oF1F2L2L1oF1F2L2L1oF1F2L2.L1oF1F2L2.L1l1F1l2F2Ｏl1F1l2F2Ｏ杠桿的平衡當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下，保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，我們就說(shuō)杠桿處于平衡。二、探究蹊蹺板中的道理杠桿的平衡當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下，保持靜止怎樣才能使這些工具平衡呢？讓我們從蹺蹺板開始進(jìn)行探究。怎樣才能使這些工具平衡呢？讓我們從蹺蹺板開始進(jìn)行探究。蹺蹺板的簡(jiǎn)化裝置：為了便于探究蹺蹺板怎樣才能平衡，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。活動(dòng)1：探究杠桿的平衡條件蹺蹺板的簡(jiǎn)化裝置：為了便于探究蹺蹺板怎樣才能平衡，F(xiàn)1F2oL1L2作出杠桿的五要素F1F2oL1L2作出杠桿的五要素1提出問(wèn)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：F1+L1=F2+L2假設(shè)二：F1–L1=F2–L2假設(shè)三：F1/L1=F2/L2假設(shè)四：F1

·L1=F2

·L21提出問(wèn)題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、AB3制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)器材:測(cè)量的物理量:力的大小力臂的長(zhǎng)度

（2）

A、B兩圖中的杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用哪幅圖？為什么？討論：

實(shí)驗(yàn)時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接讀出或量出力臂的大小。（1）杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用?調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡.AB3制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)器實(shí)驗(yàn)步驟：1.調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡。

2.在杠桿的左側(cè)一個(gè)位置掛上適量的鉤碼，記錄此位置，同時(shí)在右側(cè)掛上適量的鉤碼，移動(dòng)此鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡，記錄此位置。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復(fù)上面的步驟，得出三組數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)步驟：1.調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡。2.1、在實(shí)驗(yàn)前要通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。2、掛鉤碼后，不能再移動(dòng)平衡螺母，只能通過(guò)移動(dòng)鉤碼的位置使杠桿平衡。3、讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)1、在實(shí)驗(yàn)前要通過(guò)調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水請(qǐng)同學(xué)們開始做實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/mF2/NL2/m1

2

3

20.1530.10

50.08100.04100.0550.10實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄請(qǐng)同學(xué)們開始做實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/mF2/N動(dòng)力χ動(dòng)力臂＝阻力χ阻力臂Ｆ１＝Ｌ１5分析論證、得出結(jié)論F1·L1=F2·L2或杠桿的平衡條件：Ｌ２Ｆ２動(dòng)力χ動(dòng)力臂＝阻力χ阻力臂Ｆ１＝Ｌ１5分析論證、得出結(jié)論F總之,杠桿的平衡條件是F1·L1=F2·L2交流與合作你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與你的假設(shè)一致嗎?你的結(jié)論是什么?總之,杠桿的平衡條件是F1·L1=F2·L2交流如何用彈簧測(cè)力計(jì)將下面杠桿調(diào)平？？如何用彈簧測(cè)力計(jì)將下面杠桿調(diào)平？？F3F2F4F1拉一拉哪個(gè)方向用力時(shí)更省力？F3F2F4F1拉一拉哪個(gè)方向用力時(shí)更省力？例題1：如上圖中的大人重750N，小女孩重250N，當(dāng)大人坐在與蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸距離0.5m處，小女孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？已知：F2=750N，L2=0.5m，F(xiàn)1=250N求：L1=？解：根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，得L1=F2L2/F1=750NX0.5m÷250N=1.5m答：小女孩應(yīng)該坐在離轉(zhuǎn)軸1.5m處。例題1：如上圖中的大人重750N，小女孩重250N，AOBCF2F1已知：L2=A0=0.1mL1=0C=0.7mF2=G=1400N解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得：答：需要在B端豎直向下用200N的力才能撬起石頭。求：F1=?

例題2：如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1m，AB＝1m，OC＝0.7m，要撬起重為1400N的石頭，需要在B端豎直向下用多少N的力才能撬起石頭？AOBCF2F1已知：L2=A0=0.1mL1=0C=0你能說(shuō)出“小小秤砣壓千斤”的道理嗎?

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?理發(fā)剪刀和鐵匠用的剪刀有何區(qū)別?三、杠桿的作用你能說(shuō)出“小小秤砣壓千斤”的道理嗎?你知道擰松生銹的螺

阿基米德是古希臘偉大的科學(xué)家，他有句名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球。”阿基米德說(shuō)這句話的理論根據(jù)是什么？阿基米德是古希臘偉大的科學(xué)家，他有句名言：“給我一個(gè)交流與合作根據(jù)杠桿的平衡條件：F1·L1=F2·L2①當(dāng)L1>L2

時(shí)，F(xiàn)1<F2(動(dòng)力<阻力)②當(dāng)L1<L2

時(shí)，F(xiàn)1>F2(動(dòng)力>阻力)③當(dāng)L1=L2

時(shí)，F(xiàn)1=F2(動(dòng)力=阻力)交流與合作根據(jù)杠桿的平衡條件：F1·L1=F2·L2①當(dāng)L1

杠桿類型

杠桿特點(diǎn)省力杠桿L1>L2

F1<F2如：撬棒起子鍘刀抽水機(jī)費(fèi)力杠桿L1<L2

F1>F2

如：

腳踏板鑷子等臂杠桿L1=L2

F1=F2如：天平做出P27頁(yè)圖6-42中各器具的力臂，并根據(jù)力臂的關(guān)系判斷為何種杠桿。活動(dòng)2：認(rèn)識(shí)生活中的杠桿杠桿類型杠桿特點(diǎn)省力杠桿L1>省力杠桿：它們有何共同特點(diǎn)？（動(dòng)力臂 〉阻力臂）省力杠桿：它們有何共同特點(diǎn)？（動(dòng)力臂 〉阻力臂）費(fèi)力杠桿它們有何共同特點(diǎn)？（動(dòng)力臂〈阻力臂）費(fèi)力杠桿它們有何共同特點(diǎn)？（動(dòng)力臂〈阻力臂）F2F1動(dòng)力臂l1阻力臂l2O動(dòng)力臂=阻力臂等臂杠桿天平是等臂杠桿的典型應(yīng)用F2F1動(dòng)力臂l1阻力臂l2O動(dòng)力臂=阻力臂等臂杠桿天平是等請(qǐng)對(duì)下列器具應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類：等臂杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿請(qǐng)對(duì)下列器具應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類：等臂杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿省力省力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿杠桿類型杠桿的優(yōu)點(diǎn)杠桿的缺點(diǎn)省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿思考：什么情況下，人們會(huì)選用費(fèi)力杠桿？使用費(fèi)力杠桿有什么好處？

當(dāng)阻力比較小時(shí)，人們會(huì)選用費(fèi)力杠桿。使用費(fèi)力杠桿會(huì)省距離，很方便。省力費(fèi)距離省距離費(fèi)力既不省力也不省距離杠桿類型杠桿的優(yōu)點(diǎn)杠桿的缺點(diǎn)省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿生物體內(nèi)的杠桿生活·物理·社會(huì)生物體內(nèi)的杠桿生活·物理·社會(huì)畫出圖中作用在A點(diǎn)最小的力的方向。

FAB①使用杠桿時(shí)，要使動(dòng)力最小，必須動(dòng)力臂最長(zhǎng)。思維拓展杠桿“最小力”的作法②最長(zhǎng)力臂的確定：A.把支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)相連作為最長(zhǎng)力臂；B.在滾動(dòng)圓柱體時(shí)，把支點(diǎn)和圓心相連構(gòu)成的直徑作為最長(zhǎng)力臂；C.對(duì)于長(zhǎng)方體來(lái)說(shuō)，對(duì)角線為最長(zhǎng)力臂。畫出圖中作用在A點(diǎn)最小的力的方向。F3.各式各樣的剪刀都是一對(duì)杠桿．要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀最合適?

()A．?????B．????C．????D．√3:1B1.判斷：動(dòng)力和阻力可以人為規(guī)定。（）2.把重為4N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端,杠桿平衡時(shí),兩力臂長(zhǎng)之比是＿＿＿＿課堂練習(xí)3.各式各樣的剪刀都是一對(duì)杠桿．要剪開較硬的物體，使用4.要使右圖杠桿保持平衡,最省力的方向是()ABCDoA5.右圖為人的上肢圖解，此時(shí)手托著質(zhì)量為1千克的物體,則肱二頭肌收縮時(shí)所承受的力為（）A.小于9.8牛頓B.大于9.8牛頓C.等于9.8牛頓D.等于1千克

Ｂ4.要使右圖杠桿保持平衡,最省力的方向是(6．在“研究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中（1）實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的螺母向

調(diào)（填“左”或“右”）（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)圖乙所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，這時(shí)應(yīng)將右邊的鉤碼向

（填“左”或“右”）移動(dòng)

格（3）圖乙中杠桿水