杠杆及其平衡条件

【探究二】影响杠杆使用效果的因素 【杠杆的五要素】
动 力
作 F1
用 线
阻 A、支点（O）
l1
O l2
力 作
用
B、动力（F1） C、阻力（F2）
线
F2
D、动力臂（l1） E、阻力臂（l2）
注意：力的作用点一定在杠杆上
力的作用线：过力的作用点沿力的方 向所画的直线
这些概念很重要
杠杆的五个要素：
支 点(o)：杠杆绕着转动的点
生活中有许多任务都是用类似的方法来完成的。
合作交流
【探究一】下列工具工作时有什么共同特征？
共 有力的作用 同 特 绕固定点转动 征 硬棒 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。
认识杠杆
定义：
一根硬棒，在力的作用下能绕 着固定点O转动，这根硬棒就是杠 杆（lever）。
认识杠杆
一、杠杆 人类很早就使用杠杆了，杠杆是最简单的机械之一。
提出问题：它们都是杠杆，工作时
有什么共同特征？
Байду номын сангаас
1、能识别杠杆，并能准确地找出支点、动 力、阻力、动力臂、阻力臂。
2、通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件。
3、能应用杠杆的平衡条件进行简单的计算。
活动 拔图钉
木板上钉了一只图钉，你能用手把他拔出来吗？ 请选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来。
（用“L1”表示） （5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
（用“L2”表示）
3. 杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
课堂训练 画出图中杠杆各力的力臂
l1
F1
O
l2 F2
O
F2
l1
l2
F1
画出各力和力臂
l1 O
l2
F2
F1
∟
画出各力和力臂
O l1 F2
F1
F2 l2
∟
O l1 F1
画出各力和力臂
（3）寻改变找阻杠力杆和平阻衡力的臂的普大遍小性，规相律应,调避节免动结力和论动的力偶臂的 大小，再做几然次实性验。。
（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记录在表格中。
实验 次数
F1/N l1/cm
（支点）。
3、不能。应是支点到力的作用线的距离。 4、不一定，比如力臂不一定在杠杆上。 5、画法：1）确定支点；2）作出动力（或阻力）的作用线
；3）从支点向动力（或阻力）的作用线作垂线，此线段 就是动（阻）力臂。
知识点二 探究杠杆的平衡条思件考
• 【课时练102页】
1、与作用在杠杆上的力和物体到杠杆支点的距离有关。 2、铁架台、杠杆、钩码等。 3、通过调节杠杆两端的平衡螺母。当杠杆右端下沉时，将平
合作探究 杠杆的平衡条件
（二）探究杠杆的平衡条件：
1、 提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 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
合作探究 杠杆的平衡条件
（二）探究杠杆的平衡条件：
3、测量的物理量: 力、力臂
4、器材: 杠杆、钩码、 铁架台、弹簧 测力计
F1
l1
o
l2
F2
∟
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？
要改变
画出各力和力臂
F1
想
一 想?
l2
F2 l1
知识点一 杠杆 思考
• 【课时练101页】 1、这些用具工作时，都可以绕一个固定点转动；这类机械
我们称之为杠杆。 2、如图，其中A为剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴
5、实验操作：
（1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
➢杠杆保向证右力偏臂，沿则将杠平杆衡，螺便母于往测左量调。； 消➢杠除杆杠向杆左自偏重，对则将实平验衡结螺果母的往影右响调。。
合作探究、杠杆的平衡条件
（二）探究杠杆的平衡条件：
（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 录在表格中。
●O
●
l2
F2
l1 ● 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
思考：力臂一定在杠杆上吗？
不一定
合作探究 杠杆的平衡条件
【讨论】 体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？
（一）杠杆 问杠题杆：在杠动杆力在和满阻足力什作么用条下件静时止才或会匀平速 平衡： 转动时衡，呢我？们就说杠杆平衡。
动 力(F1)：促使杠杆转动的力 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力 动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离
(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)
力臂的作法
一找点、二画线、三作垂线段
∟
阻力臂l2 支点O
动力臂l1 动力F1
∟
阻力F2
杠杆示意图的作法
=2.57×103kg＝2.57t
小结
1. 杠杆的概念：一根硬棒，在力的作用下如
果能绕 着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
2. 杠杆的五要素：
（1）支点：杠杆绕着转动的点。（用“O”表示） （2）动力：使杠杆转动的力。（用“F1”表示） （3）阻力：阻碍杠杆转动的力。（用“F2”表示） （4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。
F2/N
l2/cm （FFN1·1×+cllm11） （FFN2·2×+cmll22）
1 2 4 4 2 2+84 4+82
2 3 2 2 3 3+62 2+63
34122 4
4
探究结论
杠杆平衡的条件是: _动__力__×__动__力__臂__＝__阻__力__×_阻__力__臂____;
它的公式是___F_1_l_1=__F_2_l2______;
F1 ＝ l2 或是_F__2______l1________;
也称作____杠__杆__原__理______.
杠杆的平衡条件应用
例题：
l1＝9m
F1＝200N
l2＝7cm O
F2
解：由F1l1＝F2l2 得：
F2 =
F1 l1 l2
=
200N×9m
0.07m
＝2.57×104N
m
=
F2 g
=
2.57×104N 10N·kg－1
衡螺母向左调节；当杠杆右端下沉时，将平衡螺母向左调 节，直到杠杆在水平方向上平衡为止。
4、因杠杆在水平方向上平衡，作用在杠杆上的动力和阻力都 是竖直向下的，所以力臂在杠杆上、直接在杠杆上读出即 可。
5、不可取，这样得出的实验结论具有偶然性，不具有说服力 。
6、动力×动力臂=阻力×阻力臂