探究杠桿的平衡條件資料

在生活，生產(chǎn)中我們要經(jīng)常使用這些工具，這些能給我們提供某些方便的工具都稱為機(jī)械。1整理ppt縫紉機(jī)起重機(jī)復(fù)雜機(jī)械是由簡(jiǎn)單機(jī)械組成。2整理ppt抽油機(jī)機(jī)器人3整理ppt

小時(shí)候，我們都玩過(guò)蹺蹺板，它能給我們帶來(lái)無(wú)限的樂(lè)趣。那么怎樣才能使蹺蹺板保持水平呢？這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)蹺蹺板中的道理。4整理ppt“給我一個(gè)立足點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的硬棒，我就能移動(dòng)地球。〞——阿基米徳6.5探究杠桿的平衡條件5整理ppt一、探究蹺蹺板中的道理請(qǐng)仔細(xì)觀察下面圖片，看看它們有什么共同點(diǎn)？6整理ppt7整理ppt8整理ppt硬棒在力的作用下繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)固定點(diǎn)共同點(diǎn)9整理ppt結(jié)論：物理學(xué)中，把能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒〔直棒或曲棒〕，叫做杠桿。注：硬棒可以是各種形狀的。10整理ppt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11整理ppt魚桿天平桿秤這些工具是杠桿嗎？12整理ppt古埃及人建金字塔時(shí)利用了杠桿13整理ppt汲水的桔槔古代的杠桿14整理ppt撬棒在撬石頭的過(guò)程中怎樣運(yùn)動(dòng)支點(diǎn)o動(dòng)力臂L1阻力阻力臂L2F2動(dòng)力F1

從力的作用點(diǎn)，沿力的方向所畫一條的直線。叫做力的作用線15整理ppt支點(diǎn)〔O〕：動(dòng)力〔F1〕：阻力〔F2〕：動(dòng)力臂〔L1〕：阻力臂〔L2〕：力的作用線：過(guò)力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線。杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。杠桿五要素促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離。從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離。16整理pptoF1F2L2L1畫一畫杠桿五要素撬撬板17整理pptoF1F2L1L2手動(dòng)抽水機(jī)18整理ppt〔1〕識(shí)別杠桿；〔2〕先找支點(diǎn)O；〔3〕過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫出力的作用線；〔4〕作從支點(diǎn)到力的作用線的垂線段。畫力臂的方法OF1F2L1L219整理pptF1F2L1L2O試著畫出各力和力臂20整理pptL2L1BF2OF1AF2BOAF1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21整理ppt畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想22整理ppt什么是杠桿的平衡？杠桿平衡：杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，叫做杠桿平衡。怎樣用桿秤稱量物體的質(zhì)量？二.探究:杠桿的平衡條件23整理ppt〔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〕猜測(cè)與假設(shè)：假設(shè)1：假設(shè)2：假設(shè)3：假設(shè)4：F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1·L1=F2·L2探究杠桿的平衡條件24整理ppt還有其他假設(shè)嗎？F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23

……

25整理ppt調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，處于水平平衡狀態(tài)，這樣做的目的是便于測(cè)量力臂。給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿平衡。這時(shí)杠桿兩端受到的作用力就等于各自鉤碼的重量。〔3〕制定方案與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：26整理ppt①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，那么將平衡螺母往左調(diào)。杠桿向左偏，那么將平衡螺母往右調(diào)。27整理ppt

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。F2F1L2L128整理ppt③改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1230.490.10.980.050.980.11.470.0680.980.151.470.1視頻29整理ppt④求出各次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力×動(dòng)力臂和阻力×阻力臂的值，然后思考杠桿的平衡條件。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m動(dòng)力

動(dòng)力臂阻力F2/N阻力臂l2/m阻力

阻力臂1230.490.150.980.050.980.11.470.0680.980.11.470.10.0490.0490.0980.099960.1470.14730整理ppt杠桿的平衡條件是：〔5〕得出結(jié)論：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂數(shù)學(xué)表達(dá)式：F1L1＝F2L2即：杠桿的平衡取決于力和力臂的乘積。阿基米德杠桿原理31整理ppt上面的關(guān)系也可以寫成下面的形式：動(dòng)力阻力臂阻力動(dòng)力臂或F1L2F2L1上式說(shuō)明：

杠桿平衡時(shí)，杠桿的動(dòng)力乘動(dòng)力臂等于阻力乘阻力臂，即杠桿的動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，杠桿的動(dòng)力F1就是阻力F2的幾分之一。這就是杠桿的平衡條件。32整理ppt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?！?〕交流與合作：掛鉤碼后，能不能再調(diào)節(jié)平衡螺母？不能。33整理ppt例題假設(shè)圖6—37中的大人重750N，小女孩重250N。當(dāng)大人坐在與蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸距離為0.5m處，小女孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板水平平衡？：F2=750NL2=0.5mF1=250N求：L1=？解：由杠桿的平衡條件得F2L1=F1L2=750N250N×0.5m=1.5m答：小女孩應(yīng)該坐在離轉(zhuǎn)軸1.5m處。34整理ppt討論：1、根據(jù)杠桿的平衡條件，比較動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)短，怎樣的杠桿省力？怎樣的杠桿費(fèi)力？怎樣的杠桿既不省力也不費(fèi)力？2、比較圖6--41中的三種剪刀的動(dòng)力臂、阻力臂長(zhǎng)短有什么不同？請(qǐng)說(shuō)明其中的道理。鐵皮剪刀理發(fā)剪刀普通剪刀普通剪刀35整理pptF1F2動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〉L2∴F1〈F2這是省力杠桿1、省力杠桿三、杠桿的應(yīng)用36整理ppthS=4hOF2F1ABF2F1A’B’省力，費(fèi)距離省力杠桿的特點(diǎn)37整理ppt省力杠桿38整理pptF2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉

F2這是費(fèi)力杠桿2、費(fèi)力杠桿39整理pptF2F1S=h/4hA’B’ABF2F1O費(fèi)力，省距離費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)40整理ppt費(fèi)力杠桿41整理pptF2F1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3、等臂杠桿的特點(diǎn)42整理ppt

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比照43整理ppt它們是什么杠桿？44整理ppt獨(dú)輪車黃包車它們是什么杠桿？45整理ppt它們是什么杠桿？46整理ppt它們是什么杠桿？47整理ppt1.杠桿的概念：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。2.杠桿的五要素：〔1〕支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)?！灿谩癘〞表示〕〔2〕動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力?！灿谩癋1〞表示〕〔3〕阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。〔用“F2〞表示〕〔4〕動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離?！灿谩癓1〞表示〕〔5〕阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離?！灿谩癓2〞表示〕總結(jié)：48整理ppt4.杠桿的種類：

省力杠桿：L1>L2，動(dòng)力小于阻力特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘

費(fèi)力杠桿：L1<L2，動(dòng)力大于阻力特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚竿

等臂杠桿：L1＝L2

，動(dòng)力等于阻力特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平3.杠桿的平衡條件：

動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂F1L1＝F2L249整理ppt穩(wěn)固練習(xí)1.力臂是一定在杠桿上嗎？答：不是。F1F2L1L250整理ppt2.杠桿都是直的？答：杠桿可以是直的，也可以是彎的。51整理ppt3.假設(shè)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：改變。F1OL1L2F252整理ppt

4.哪種剪紙方法省力？哪種剪紙方法省距離？53整理ppt1、各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)杠桿，要剪開(kāi)較硬的物體，使用哪種剪刀最適宜〔〕

B小練習(xí)54整理ppt2、如下圖是腳踩式垃圾箱的示意圖，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)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C55整理ppt3、圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比〔〕A.F=G；B.F〈G；C.F〉G；D.無(wú)法比較。L2L1AOBFG提示：先畫出力臂，再進(jìn)行判斷C56整理pptAOBCF2F1如下圖，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？4、計(jì)算題：L2=A0=0.1mL1=0C=0.7mF2=G=1400N解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得：答：需要用200N的力才能撬起石頭。求：F1=?57整理ppt0.3m1.5m5、工人用一輛獨(dú)輪車搬運(yùn)泥土。設(shè)車斗和泥土的總重力G=1000N，獨(dú)輪車各局部如下圖，那么，工人運(yùn)泥土?xí)r抬起獨(dú)輪車需要用的力F是多少？58整理ppt1.0m0.7m6、一位體重約為500N的同學(xué)在做俯臥撐，如下圖，點(diǎn)A為重心。請(qǐng)計(jì)算場(chǎng)面對(duì)他手的作用力。59整理ppt7、畫出圖中作用在A點(diǎn)最小的力的方向。

FAB60整理ppt小資料人體內(nèi)的杠桿

很多機(jī)器上都有杠桿，可是你知道嗎？人體中也有很多的杠桿在起作用呢。當(dāng)我們拿起一件東西，彎一下腰，或者翹一下腳尖，這時(shí)都得依靠人體的杠桿才能起作用呢！61整理ppt小資料人體內(nèi)的杠桿

當(dāng)曲肘把重物舉起來(lái)的時(shí)候，手臂也是一個(gè)杠桿(如圖)。肘關(guān)節(jié)是支點(diǎn)，支點(diǎn)左右都有肌肉。這是一種費(fèi)力杠桿，舉起一份的重量，肌肉要花費(fèi)6倍以上的力氣，雖然費(fèi)力，但是可以省距離。F62整理ppt小資料人體內(nèi)的杠桿當(dāng)你把腳尖翹起來(lái)的時(shí)候，是腳跟后面的肌肉在起作用，腳尖是支點(diǎn)，體重落在兩者之間。這實(shí)際上是一個(gè)省力杠桿(如圖)，這時(shí)肌肉的拉力比體重要小。GF63整理ppt小資料人體內(nèi)的杠桿點(diǎn)一下頭或抬一下頭是靠杠桿的作用(如圖)，杠桿的支點(diǎn)在脊柱之頂，支點(diǎn)前后各有肌肉，頭顱的重量是阻力。支點(diǎn)前后的肌肉配合起來(lái)，有的收縮有的拉長(zhǎng)，就形成低頭仰頭動(dòng)作，從圖中可以看出來(lái)低頭比仰頭要省力。GOFF′64整理