探究杠杆的平衡条件讲课

用哪幅图？为什么？
A
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。
B
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思考与讨论
★ 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
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实验注意事项
1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡 螺母，使杠杆水平平衡。
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？ 答：要改变
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作出杠杆的五要素
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作出杠杆的五要素
L1
L2
o
F2
F1
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杠杆在什么条件下平衡？
L1
L2
o
F1
杠杆
平衡
F2 螺母
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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？
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？
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探究杠杆的平衡条件
物体的平衡条件 杠杆的平衡条件 受平衡力作用
只与力的三要素有关 猜想: 杠杆的平衡可能与哪些因素有关?
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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。
求：F1=?
解：由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得：
C
F1
l2 l1
F2
0.1m 0.7m
1400
N
200 N
答：需要在B端竖直向下用200N的力才 能撬起石头。
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1.学习了杠杆、支点、动力、 阻力、动力臂、阻力臂等概念. 2.探究了杠杆的平衡条件是
F1 ·L1 =F2 ·L2；
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什么是杠杆
这三个用具有什 么共同特点
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绕轴转动 硬棒
转轴
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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。
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.
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生活中的杠杆
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F2 F3
F1 F4
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三、思考与讨论
你能说出“小小秤砣压千斤” 的道理吗?
理发剪刀和铁匠用的剪刀 有何区别?
■ 你知道拧松生锈的 螺帽要用一段水管 套在板手柄上的道 理吗?
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杠杆类型
杠杆特点
省力杠杆
L1>L2
F1<F2
已知：阻力F2=500N，阻力臂L2=70cm=0.7m，动力 F1=250N
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。
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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＿＜＿＿＿ＦＣ，Ｆ１＞
＿＿＿＿ＦＤ．（填“＜”“＞”或“＝”）
wenku.baidu.com
Ａ
ＣＢ Ｄ
· ·· ·
Ｆ１
ＦＣＦＢ ＦＤ
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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 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
2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。
3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡 状态，以便直接读出力臂的长度。
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探究杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件：
动力χ动力臂＝阻力χ阻力臂
F1·L1=F2·L2
Ｆ１ Ｌ２
＝
Ｆ２ Ｌ１
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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。
阻力 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。
一“点”——支点O（一定在杠杆上）
杠
动力F1
杆 二“力”——
相对的
五
阻力F2
要
动力臂L1
素 二“臂”——
阻力臂L2
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标画出杠杆的五要素
o
L2
◎
试一试
L1
F2
F1
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L1
o. L2
F2
F1
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画出图中作用在A 点最小的力的 方向 。
B
FA
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计算题
如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其 中AO＝0.1m，AB＝1m，OC＝0.7m，要撬起重为1400N的 石头，需要在B端竖直向下用多少N的力才能撬起石头？
O A
F2
你做对 了吗？
B F1 已知：L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400N
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你会画力臂了吗？
L1
O L2
L2
O
F1
F1
F2
F2
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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 ）
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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
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跷跷板的简化装置：带等分刻度的均 质木尺、 钩码、铁架台。
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F
L2 O 支 点
阻力
F2
动力
F1
L1 动 力 作 用 线
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这些概念很重要
支点 杠杆绕着转动的固定点，用0表示。
动力 使杠杆转动的力，用F1表示。 动力臂 从支点到动力作用线的距离，用L1表示。
（填“左”或“右”）移动
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 （填“保持水平”、
“顺时针转动”或“逆时针转动”） 第28页/共55页
如 何 用 弹 簧 秤 将 下 面 杠 杆 调 平 ？
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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
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
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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