6.5_探究杠杆的平衡条件课件(讲课)

想一想：这些杠杆分别受到了哪些力的作用？
天平
天平是怎样保持平 衡的？
跷跷板
跷跷板又要怎样保 持平衡呢？
当杠杆在动力和阻力的作用 下，保持静止状态或匀速转动状 态，我们就说杠杆处于平衡。
跷跷板的简化装置：带等分刻度的均 质木尺、 钩码、铁架台。
作出杠杆的五要素
作出杠杆的五要素
L1 L2
o
F2
课时二
标画出杠杆的五要素
o
◎
L2 L1
试一试
F2
F1
画力臂的方法：
一找（找准支点） 二画（画出力的作用线,延长 线用虚线） 三引（引垂线,用虚线）
四标（标垂足---直角符号、 标力臂---支点到垂足的距离 ）
你会画力臂了吗？
L1 O L2
L2 O
F1 F2
F1
F2
杠杆示意图的作法
O
l2 l1
只要能给我一 个支点，我就 能撬动地球
课时一
什么是杠杆
这三个用具有什 么共同特点
认识杠杆
定义： 在力的作用下,能绕某 一固定点转动的硬棒, 就叫做杠杆。
绕轴转动 硬棒
注意：硬棒可以是直的,也可 以是弯曲的,即硬棒可以是各 种各样的形状.
转轴
F
L2 O 支 点 动力
F1
L1 动 力 作 用 线
3
5 10
0.15 0.08 0.1
3 10 5
0.1 0.04 0.2
④ 求出各次实验中动力×动力臂和阻力×阻 力臂的值，然后思考杠杆的平衡条件。
实验 次数 1 2 动力 动力臂 动力动力臂 阻力 F1/N l1/m F2/N 阻力臂 阻力阻力臂 l2/m
3
2 5 10
0.15 0.08 0.1
如 何 用 弹 簧 秤 将 下 面 杠 杆 调 平 ？
学以致用
两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( D ) A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小
如上图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷 跷板的转轴70Cm时，女孩应该坐在哪里才时跷跷板 平衡。
·
Ｃ Ｂ
· ·
Ｄ
·
ＦＣＦＢ
ＦＤ
Ｆ１
2．在“研究杠杆平衡条件”实验中（1）实验前出现图 甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端 的螺母向 右 调（填“左”或“右”）（2）实验过程中 出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应 将右边的钩码向 右 （填“左”或“右”）移动 2 格 （3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同 时加一个相同的钩码，这时杠杆将 顺时针转动 （填 “保持水平”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）
已知：阻力F2=500N，阻力臂L2=70cm=0.7m，动力 F1=350N 求：动力臂=？
解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得 L1=F2L2/F1=500NX0.7m÷350N=1m 答：女孩应该坐在离转轴1m处。
1.当杠杆处于平衡状态时，钩码对杠杆的力的 ＜ ＞ 大小为Ｆ１＿＿＿＿ ＦＢ，Ｆ１＿＿＿＿Ｆ ＝ ＣＦ１ ＿＿＿＿ＦＤ．（填“＜”“＞”或“＝”） Ａ
答：要改变
F2 F1
F3
F4
一般来说：支 点与作用点连 线当作力臂时， 此时力臂最大， 所以力最小。
画出图中作用在A 点最小的力的 方向 。
B
FA
它们有何共同特点？
（动力臂 〉阻力臂）
省 力 杠 杆
它们有何共同特点？
（动力臂〈阻力臂）
费 力 杠 杆
等臂杠杆
O
动力臂l1
F1
F1
杠杆在什么条件下平衡？
L1
L2
杠杆
o
F2
F1
平衡 螺母
实验探究：杠杆的平衡条件
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 1 提出问题： 阻力臂之间存在着怎样的关系？
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 假设四： F1 ·L1=F2 ·L2
0.3 0.4 1
3 10 5
0.1 0.04 0.2
0.3 0.4 1
（5） 得出结论：
杠杆的平衡条件是：
阿基米德杠杆原理
动力×动力臂＝阻力×阻力臂 或写作： F1L1＝ F2L2
即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。
上面的关系也可以写成下面的形式：
阻力 动力 动力 阻力
动力臂 阻力臂 阻力臂 动力臂
探究杠杆的平衡条件
实验设计
器材: 杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
测量的物理量: 力
力臂
讨论： A、B两图中的杠杆 处于静止状态，实验时采 用哪幅图？为什么？ 实验时，使杠杆在水平 位置平衡，便于在杠杆上 直接读出力臂的大小。
A
B
（4） 进行实验：
① 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
螺母
或
F2
F1 F1 F2
L1
L2 L2 L1
或
（6）交流与合作：
★ 杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么 作用?
★作用:调节杠杆自身的平衡
※ 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
※ 为什么支点要选在杠杆的中点位置呢?
※消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
※ 实验中测量三次的目的是什么？ ※使实验结论更具有普遍性，避免偶然性。
螺母
杠杆向右偏，则将平衡螺母往左调。 杠杆向左偏，则将平衡螺母往右调。
② 在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩 码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。然后把 实验数据填入表中。
L2
L1
F2
F1
实验探究：杠杆的平衡条件
③ 改变力和力臂的数值，再做两次实验， 把实验数据填入表中。
实验次数 动力F1/N 1 2 2 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
阻力
F2
这些概念很重要
支点 动力 动力臂 阻力
杠杆绕着转动的固定点，用0表示。 使杠杆转动的力，用F1表示。 从支点到动力作用线的距离，用L1表示。 阻碍杠杆转动的力，用F2表示。 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。 杠 杆 五 要 素
一“点”——支点O（一定在杠杆上） 动力F1 二“力”—— 相对的 阻力F2 动力臂L1 二“臂”—— 阻力臂L2
F2
F1
1.找支点
2. 作力的作用线
3. 作力臂
杠杆示意图的作法
F2
l1
Ｏ F1
l2
杠杆示意图的作法
F1
l1
F2
l2
Ｏ
杠杆示意图的作法
F2
O l1
l2 O l1
F1
F2
F1
F2 O F1
1 力臂是一定在杠杆上吗？ 答：不是 2 杠杆是否都是直的？ 答：杠杆可以是直的，也可以是弯的 3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但 作用方向改变，力臂是否改变？