第12章 第一节 杠杆
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第12章 第一节 杠杆
给我一个支点,我将撬动整个地球!
一、杠杆 有什么共同点?
提问:杠杆有什么共同的特征呢?
1.
固定点 绕固定点转动 硬棒
2.
归 1. 杠杆:在力的作用下, 纳 能绕某一固定点转动的硬 结 棒,物理学中叫杠杆。 论
3.
提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?
举例
我国古代的杠杆
(chōng )
(jié gāo )
捣谷的舂
汲水的桔槔
阻力臂: 支点到阻力作 用线的距离
l2 O 支 点
l1
F1 动力
动 力 作 用 线
阻力
动力臂:支点 F2 到动力作用线 的距离
提问:什么是力臂?
回答:力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
思考讨论:
1 力臂是一定在杠杆上吗? 2 杠杆是否都是直的? 答:不是
答:杠杆可以是直的,也 可以是弯的
力臂的画法:
(1)确定支点
F1 B
(2)画力的作用线
(3)从支点向力的作用线 引垂线——即力臂 (4)标出直角符号和力臂l
l1
O
A
F2
l2
画出各力和力臂
L1
O L2
F2
F1
画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
F1
L2
O L1 F2 F2 阻力和动力的方向和支点的关系
O
F1
如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画 力臂正确的是( D )
二、杠杆的平衡条件:
1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时, 我们就说杠杆平衡。
问题:杠杆在满足什么条件 时才会平衡?
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。
次数 1 2 3 4 5 6
动力 F1/N
阻力 F2/N
动力臂 l1/m
阻力臂 l2/m
杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂。
F1 l1 F 2 l 2
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=___。
女孩咋能把男孩翘起来?
L1
O L2
F2
F1
三、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?
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:
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
物理天平
杠杆的分类
若 l1 > l2 ,则 F 1 < F 2 若l1<l2,则F1 > F2 = 省力杠杆 费力杠杆
若 l1 = l2 , 则 F 1
F2
等臂杠杆
[练一练]
1.下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是 ( )
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 。
A O
C
B
改用弹簧测力计拉杠杆使之平衡,第一次竖直 向下拉,读出示数;第二次斜向下拉,读出示数。 看看示数怎样变?想想为什么?
l1’ o
C
A l1 B
我的收获?
杠杆的 概念
杠杆平衡 的条件
杠杆的 分类
给我一个支点,我将撬动整个地球!
一、杠杆 有什么共同点?
提问:杠杆有什么共同的特征呢?
1.
固定点 绕固定点转动 硬棒
2.
归 1. 杠杆:在力的作用下, 纳 能绕某一固定点转动的硬 结 棒,物理学中叫杠杆。 论
3.
提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?
举例
我国古代的杠杆
(chōng )
(jié gāo )
捣谷的舂
汲水的桔槔
阻力臂: 支点到阻力作 用线的距离
l2 O 支 点
l1
F1 动力
动 力 作 用 线
阻力
动力臂:支点 F2 到动力作用线 的距离
提问:什么是力臂?
回答:力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
思考讨论:
1 力臂是一定在杠杆上吗? 2 杠杆是否都是直的? 答:不是
答:杠杆可以是直的,也 可以是弯的
力臂的画法:
(1)确定支点
F1 B
(2)画力的作用线
(3)从支点向力的作用线 引垂线——即力臂 (4)标出直角符号和力臂l
l1
O
A
F2
l2
画出各力和力臂
L1
O L2
F2
F1
画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
F1
L2
O L1 F2 F2 阻力和动力的方向和支点的关系
O
F1
如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画 力臂正确的是( D )
二、杠杆的平衡条件:
1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时, 我们就说杠杆平衡。
问题:杠杆在满足什么条件 时才会平衡?
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。
次数 1 2 3 4 5 6
动力 F1/N
阻力 F2/N
动力臂 l1/m
阻力臂 l2/m
杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂。
F1 l1 F 2 l 2
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=___。
女孩咋能把男孩翘起来?
L1
O L2
F2
F1
三、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?
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:
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
物理天平
杠杆的分类
若 l1 > l2 ,则 F 1 < F 2 若l1<l2,则F1 > F2 = 省力杠杆 费力杠杆
若 l1 = l2 , 则 F 1
F2
等臂杠杆
[练一练]
1.下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是 ( )
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 。
A O
C
B
改用弹簧测力计拉杠杆使之平衡,第一次竖直 向下拉,读出示数;第二次斜向下拉,读出示数。 看看示数怎样变?想想为什么?
l1’ o
C
A l1 B
我的收获?
杠杆的 概念
杠杆平衡 的条件
杠杆的 分类