第2節(jié)杠桿的平衡條件

怎么分呀？哈哈……我知道！杠桿的應(yīng)用4、杠桿的平衡條件是什么？5、三種杠桿的定義和特點(diǎn)各是什么？6、會(huì)利用杠桿的平衡條件進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算7、怎么畫出杠桿上最小的動(dòng)力的方向《杠桿平衡條件》第2課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.杠桿平衡：二、杠桿的平衡條件2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（1）器材：杠桿保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)帶刻度的杠桿，線，支架，鉤碼，彈簧測力計(jì)。（2）步驟：a.把杠桿安裝在支架上，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。b.在杠桿兩邊掛鉤碼，把支點(diǎn)右邊的鉤碼對(duì)杠桿的作用力當(dāng)作動(dòng)力，支點(diǎn)左邊的鉤碼對(duì)杠桿的作用力當(dāng)作阻力。改變鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡，記下動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂L1、阻力臂L2的數(shù)值。次數(shù)F1(N)L1(Cm)F1

L1F2(N)L2(Cm)F2

L21110102510234122612336182918思考與討論1、杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用?2、為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置平衡呢?作用:調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡因?yàn)檫@樣能在杠桿上方便測量出力臂的數(shù)值。L1L2F1F2杠桿平衡的條件當(dāng)杠桿平衡時(shí)：

F1×L1＝F2×L2或F1L1F2L2＝上式表明：動(dòng)力臂L1是阻力臂L2的幾倍，動(dòng)力F1就是阻力F2的幾分之一。某同學(xué)在做“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行以下操作：（1）調(diào)節(jié)杠桿兩邊的螺母，使杠桿平衡。（2）在杠桿支點(diǎn)的兩邊掛上數(shù)目不等的鉤碼，通過移動(dòng)懸掛鉤碼的細(xì)繩位置，并調(diào)節(jié)杠桿兩邊的螺母，使杠桿重新平衡，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。請(qǐng)指出該同學(xué)在上述兩步操作中存在的問題。（1）_____________________________________.（2）_________________________________________.應(yīng)使杠桿在水平位置平衡.(這樣才可以在杠桿上直接讀取力臂的長度.)加掛鉤碼后就不能再去調(diào)節(jié)螺母,只能通過移動(dòng)鉤碼的位置或加減鉤碼來達(dá)到新的平衡.實(shí)驗(yàn)題訓(xùn)練:研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在未掛鉤碼時(shí)，平衡螺母的作用是__________________________,掛上鉤碼后，發(fā)現(xiàn)杠桿不平衡，則應(yīng)______________________________________________________________。使杠桿在水平位置平衡移動(dòng)鉤碼的位置(或改變鉤碼的個(gè)數(shù))使杠桿在水平位置平衡在做杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只做一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表，就得到平衡條件的結(jié)論是：動(dòng)力+動(dòng)力臂＝阻力+阻力臂，可以嗎？他存在哪些方面的錯(cuò)誤？不行，（１）只有一次實(shí)驗(yàn)具有偶然性，要多次實(shí)驗(yàn)。次數(shù)F1(N)L1(Cm)F2(N)L2(Cm)15445（２）不同類型的物理量不能相加某同學(xué)在已經(jīng)調(diào)節(jié)水平平衡的杠桿的一邊掛上鉤碼，設(shè)鉤碼對(duì)杠桿的拉力為F1，在同一側(cè)用已調(diào)整好的彈簧測力計(jì)，測得使杠桿平衡的力F2，得到如下數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1（N）L1（cm）F2（N）L2（cm）16105202410610如果該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)讀數(shù)和記錄都正確，但操作有錯(cuò)誤，試分析產(chǎn)生以上錯(cuò)誤的原因：_____________________________________________________________________________________.F2的作用方向不在豎直位置上,使力臂L2的長度不應(yīng)在杠桿上直接讀取.在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：(1)所用的器材有彈簧測力計(jì)，支架，線，_______和______________.(2)實(shí)驗(yàn)前,先要調(diào)節(jié)杠桿兩端的________.使杠桿在___________.強(qiáng)調(diào)這一平衡位置的目的是__________________________________.(3)如圖所示的杠桿已處于平衡狀態(tài),若左端所掛重物的重力是1N,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)______2N,因?yàn)閺椈蓽y力計(jì)拉力的力臂______OA的長度(均填“大于”、“小于”或“等于”).如果要在杠桿上直接可以讀出力臂值來計(jì)算,那么彈簧測力計(jì)應(yīng)沿_________方向拉著杠桿.(4)該實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是:

____________________________________鉤碼帶刻度的杠桿平衡螺母水平位置平衡便于直接在杠桿上讀出力臂的值大于小于豎直向上杠桿平衡時(shí)：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂如圖所示為使杠桿平衡，F(xiàn)1、F2、F3

三次分別作用在A點(diǎn)，其中______最小。F2OG1G2l1l2G1＜G2即G1×l1＝G2×l2又l1＞l2F1×l1＝F2×l2F1F2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hS=4hhS=4hhS=4hhS=4hhS=4hhS=4hhS=4hhS=4hhS=4hOF2F1ABF2F1A’B’可見，省力杠桿雖然省力，但費(fèi)了距離省力杠桿的特點(diǎn)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F2F1hS=4hA’B’ABF2F1OhS=4hhS=4hhS=4hhS=4hhS=4h可見，費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)了力，但可以省距離費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)費(fèi)力杠桿F2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2這是省力杠桿等臂杠桿不省力，也不省距離等臂杠桿的特點(diǎn)小結(jié)省力杠桿

定義：動(dòng)力臂大于阻力臂

特點(diǎn)：省力但是費(fèi)距離費(fèi)力杠桿

定義：動(dòng)力臂小于阻力臂

特點(diǎn)：費(fèi)力但是省距離等臂杠桿

定義：動(dòng)力臂等于阻力臂

特點(diǎn)：不省力也不省距離當(dāng)杠桿平衡時(shí)：

F1×L1＝F2×L2在下列工具中省力的是哪一組（）A.鍘刀、汽車上的剎車閘、羊角錘起釘子；B.鑷子、釣魚桿、剪子；C.鍘刀、天平、釣魚桿；D.鑷子、汽車上的剎車閘、釣魚桿。練習(xí)一ABCDAA練習(xí)二下列說法中哪些是正確的（）A.使用杠桿一定會(huì)省力；B.省力杠桿的動(dòng)力臂一定小于阻力臂；C.動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離；D.等臂杠桿不省力也不省距離。BCDD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.無法比較。練習(xí)三提示AOBFGABCDC1.兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡,則()A.這兩個(gè)力的大小必須相等

B.這兩個(gè)力的力臂長必須相等

C.力臂較長的那個(gè)力比較大

D.力臂較長的那個(gè)力比較小2.要使右圖杠桿保持平衡,

最省力的方向是()ABCDoDA人體內(nèi)的杠桿當(dāng)曲肘把重物舉起來的時(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，肌肉要化費(fèi)6倍以上的力氣，雖然費(fèi)力，但是可以贏得速度。1、如果給你的一架天平是不等臂天平，但砝碼是準(zhǔn)確的，你能準(zhǔn)確測出物體的質(zhì)量嗎？2、兔子與山羊分蘿卜，兔子用一根細(xì)線從蘿卜某點(diǎn)吊起來，使蘿卜呈水平平衡，兔子說，就從吊的這點(diǎn)分成兩半剛好一樣重，然后，兔子拿走了粗端，請(qǐng)計(jì)算說明是否真一樣重。3、用一根秤稱出一根鋼軌的一端的質(zhì)量為500kg，求這根鋼軌的質(zhì)量。5、現(xiàn)有一根量程為50kg的秤，用它你能否測出大約為80kg或更大質(zhì)量的物體的質(zhì)量嗎？4、一根木頭，用秤稱出它的粗端的質(zhì)量為60kg，稱出它的細(xì)端的質(zhì)量為40kg，（稱的時(shí)候，都是使木頭剛剛離開地面），求木頭的質(zhì)量。畫出下列杠桿的最小的動(dòng)力的示意圖1、Z字形的杜桿2、道釘撬撬道釘3、推翻水平地面上的木箱子4、用細(xì)線吊一細(xì)直桿5、滾圓木上臺(tái)階6、用釘錘撬釘子7、抬起寫字臺(tái)的一端根椐杠桿平衡條件，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，要畫出最小的動(dòng)力，必須先找出最長的動(dòng)力臂；如果阻力和阻力臂的乘積最小，動(dòng)力臂最長，動(dòng)力更