《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。