《探究杠杆的平衡条件》课件

回忆小时候 玩翘翘板时 的情景，图 中小女孩怎 样做才能将 比自己重的 小男孩翘起 来？
猜想与假设：
根据以上情景你能猜出翘翘板水平 平衡时小女孩给板的动力，动力臂以 及小男孩给板的阻力、阻力臂之间的 定量关系吗？
二、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、阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系？
探究杠杆的平衡条件
F1×l1 实验 F1/N l1/cm F2/N l2/cm N.cm 次数 F2×l2
N.cm
1
2
3
分析数据，得出结论：
你的实验结论与你的假设一致吗? 你的结论是什么?
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1 ·L1 = F2 ·L2
“给我一个支点，我可以撬动整个地球。” ——阿基米德
A
B
C
D
三、杠杆的应用
省力杠杆
由 F1L1=F2L2
F1
动力臂L1
O
阻力臂L2
∵L1 〉L2 ∴F1〈 F2 这是省力杠杆
F2
省力杠杆的特点
A’
O
B’
F1
A h F2 F2
S=4h F1 B
省力，费距离
举例生活中省力标杆（4种以上）？
省力杠杆
费力杠杆
F2 O F1
由 F1L1=F2L2 ∵L1 〈 L2 ∴F1 〉 F2 这是费力杠杆
阻力臂：支点到阻力作用线的距离 用“L2”表示
试着画出各力和力臂
L1
O L2
F2
F1
画力臂的方法是：
（1）先确定杠杆的支点Ｏ和画动力、阻力的方向。 （2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线 （注意： 画的时候要用虚线将力的作用线延长。） （３）用虚线作从支点Ｏ向力的作用线引垂线，画 出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。 （４）最后用大括号勾出力臂，并在旁边写上字母 L1或L２。
F1
A
B
F2
画出图中各力的力臂
F1 B A F2
O
（1）找出支点的位置 （2）确定动力、阻力 作用线 （3）从支点作动力、阻力 作用线的垂线 （4）标垂足,定力臂
L1
O
L2
想一想
L1 O L2
画出图中杠杆各力的力臂
F1 O F2 F1 F2
L1
L2
提出问题：
杠杆平衡满足什么样的条件？
引导猜想：
费力杠杆的特点
F1
O
B’ S=h/4
F2 h B F2
F1 A
A’
费力，省距离
举例？
费力杠杆
等臂杠杆的特点
由 F1L1=F2L2
O
动力臂L1
∵L1
= L2
∴F1
= F2
F1
F2
这是等臂杠杆
不省力，也不省距离
三类杠杆的对比
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
概念 动力臂大于阻 动力臂小于阻力 动力臂等于阻 力臂的杠杆 臂的杠杆 力臂的杠杆 特点 省了力，但费 费了力，但省了 不省力也不费 了距离 距离 力 实例 撬棒、铡刀、 镊子、理发剪刀 瓶起子、 天平
会了吗？
杠杆的平衡条件
F1 ·L1 = F2 ·L2
一、杠杆及有关杠杆的几个概念
杠杆定义 支点：杠杆绕着转动的点(O点) 动力：使杠杆转动的力(F1) 阻力：阻碍杠杆转动的力(F2) 动力臂：从支点到动力作用线的距离(L1) 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(L2)
二、杠杆的平衡条件：
F1L1＝F2L2或
小练习
1、各式各样的剪刀都是一对对杠 杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀 最合适（ B ）
2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图， 下列说法中正确的是 ( ) C A．两杠杆均为省力杠杆 B．两杠杆均为费力杠杆 C．ABC为省力杠杆 D．A'B’C’为省力杠杆
3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静 止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ） A. F=G； A O B B. F〈 G； G C. F 〉G； F D. 无法比较。
C
D
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
探究杠杆的平衡条件
实验步骤： 1.调节杠杆在水平位置平衡。 2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧 测力计在竖直方向上拉，使杠杆在水平 位置平衡，记下弹簧测力计示数。 3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤， 得出三组数据。
“给我一个立足点和一根 足够长的硬棒，我就能移动 地球。” ——阿基米徳
学习目标
1、知道杠杆的定义，认识杠杆的五要素； 能准确的画出杠杆的动力臂和阻力臂
2、通过实验探究，得出杠杆的平衡条件； 应用杠杆的平衡条件去分析解决简单的实 际问题。
请观察下面几幅图
这三个用具有什 么共同特点
一、杠杆 1、杠杆：
A
B
C
D
注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以 是各种各样的形状.
撬棒在撬石 头的过程中 时怎么样运 动的？
什么是动力，什么是阻力
杠杆的五要素：
支点：杠杆绕着转动的点 动力：驱使杠杆转动的力 用“O”表示 用“F1”表示
动力臂：支点到动力作用线的距离 用“L1”表示 阻力：阻碍杠杆转动的力 用“F2”表示
例题1：如图，一轻质杆OA一端固定 在竖直墙上，可绕O点转动，已知 0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A点处悬挂 一重物G，质量为2kg，若在B处施一 竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线 上平衡，此时拉力F为多少？
F
O
B
A
3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静 止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ） A. F=G； A O B B. F〈 G；G C. F 〉G； F D. 无法比较。
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
探究杠杆的平衡条件
保持静止 杠杆的平衡状态 保持匀速转动
探究杠杆的平衡条件
讨论： 在实验前，是否也要调节杠杆在水平位置 平衡？为什么？
实验前，使杠杆在水平 位置平衡，为了避免杠杆 自身的重力对杠杆平衡的 影响。