认识简单机械-杠杆平衡条件探究(第2课时)

例：如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末 端B端，其中AO＝0.1米，AB＝1米，OC＝0.7米， 要撬起石头需要500牛的力，求在A端作用在杠杆 上的力为多大？
B
F1
O A C
F2
如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸见 图。若在 A点竖直向下 作用200牛的力，道钉撬 对道钉会产生多大 A 的力？如果还不能 将道钉撬出，在保 F1 持手的作用力大小 200牛 和作用点不变的情 O 况下，采用什么方 法可增大道钉撬对 1.2米 道钉的作用力？ F2 6厘米既不省力也不省ຫໍສະໝຸດ 离课堂小结杠杆的 概念
杠杆平衡 的条件
杠杆的 分类
[练一练]
1．下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是 （
c
）
A．启瓶器
B．切纸铡刀 C．食品夹
D．羊角锤
2．小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时， 他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。 （1）若使杠杆在 水平 位置平衡，需把平衡螺母向 右 端调节。 （2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B 处要挂 2 个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。 （3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B 点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应 该 竖直向上，此时弹簧测力计的示数为 2 N 。
★杠杆静止在如图所示的位置，杠杆平衡吗？ ★实验时，为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?
能在杠杆上直接读出力臂的大小
三、杠杆的平衡条件：
2．探究杠杆的平衡条件 实验操作： （1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。
问题：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？ 保证力臂沿杠杆，便于测量。
（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使 杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记 录表格中。 （3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的 大小，再做几次实验。 （4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上 用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻 力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
F1·1=F2·2 L L
Ｆ１ Ｆ２ ＝ Ｌ２ Ｌ１
3．练习 l1＝3l2，F1是F2的＿＿＿倍。 F1:F2＝2:5，l1:l2＝＿＿＿＿。 l1:l2＝4:3，F2＝60 N，F1＝＿＿＿。 F1＝15 N，F2＝75 N，l1＝15 cm，l2＝＿＿＿。
计算时：F1 与 F2 、 l1 与 l2的单位 要相同。
F1
F1
F2
研究杠杆平衡的条件
一
二 杠杆的平衡
提问： 什么是杠杆的平衡？
当杠杆在动力和阻力的作用下 静止或匀速转动时，我们说杠杆平 衡了。
实验探究：杠杆的平衡条件
1 提出问题： 杠杆平衡时，动力、动力臂、
2 猜想与假设： 假设一： F1+L1=F2+L2 假设二：F1–L1=F2–L2
假设三： F1/L1=F2/L2
F2 F1
F3
F4
四、生活中的杠杆：
F1 l1
o
l2
F2
请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力
臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时， 是省力了？还是费力了呢？
1．省力杠杆：
动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？
我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益， 同时我们又付出了怎样的代价呢？
1、杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒 2、杠杆的五要素： 支点 动力 动力臂 阻力 阻力臂 3、画杠杆五要素：
一找支点二找力， 三画力线要牢记； 窍门： 点到力线引垂线， 垂线长度即力臂。 支点在二力的一侧时，二力方向大致相反。
支点在二力的中间时，二力方向大致相同。
作出下列杠杆的动力臂和阻力臂。
动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。
物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。
托盘天平
学生天平
3、杠杆的类型
杠杆类型 杠杆特点
L1>L2
杠杆优点 省力
杠杆缺点 费距离
应用
省力杠杆 F1<F2
(动力<阻力) L1<L2
费力杠杆 F1>F2
(动力>阻力)
省距离
费力
L1=L2
等臂杠杆 F1=F2
(动力=阻力)
o
请注意观察，赛艇的船浆在划水时，它的动 力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时， 是省力了？还是费力了呢？ 使用费力的杠杆，有什么好处呢？
2．费力杠杆：
动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。 在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？
使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作
用点移动的距离。
3．等臂杠杆：
A O
C
B
3．如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用 力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正 确的是（ B ） A．沿F1方向的力最小 L1 O F1 F B．沿F2方向的力最小 2 C．沿F3方向的力最小 L3 F3 L2 D．三个力的大小相等
4、一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上 重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前 端多远处才能使扁担平衡？
进行实验与收集证据
实验数据表格设计
实验 动力 动力臂 阻力 阻力臂 F1L1 F /N l /cm F2L2 次数 F1/N l1/cm 2 2 1 2 3
分析实验数据后，你的结论是什么？
2、杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1·1=F2·2 L L
杠杆的平衡条件：
动力χ动力臂＝阻力χ阻力臂
阻力、阻力臂之间存在着怎样 的关系？
假设四： F1 · L1=F2 · L2
提问：你还有其他的 假设吗？
回答：有 F12+L12=F22+L22
F13+L13=F23+L23 等等
3、
杠杆在什么条件下平衡？
L1
L2
杠杆
o
F2
F1
平衡 螺母
杠杆两端有两只可调节 的螺母，能起什么作用?
调节杠杆自身的平衡
分析：人肩挑处是 扁担的支点O，前 后两货物的重分别 为动力和阻力，要 求的肩处离前端的 距离是动力臂。
L=1.8m L1 O L2
F1=G1＝600N
F2=G2＝200N
5．一根粗细均匀的木棒重500 N，一头着
地，求:抬起另一端所需最小的力有多大？