第二課時：杠桿的平衡第二課時：杠桿的平衡教程.ppt

1、,第二課時：杠桿的平衡,“給我一個支點，我可以撬動整個地球?！?知識回顧：,1、杠桿的概念？ 在力的作用下能繞著固定的點轉(zhuǎn)動的硬棒，這根硬棒 叫做杠桿。 2、這個固定的點叫？ 支點(O) 3、使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫？ 動力（ F1 ） 4、轉(zhuǎn)動時受到的阻礙作用叫？ 阻力（F2 ） 5、什么叫動力臂？ 從支點到動力作用線的距離（l1 ）（點到線的距離） 6、什么叫阻力臂？ 從支點到阻力作用線的距離（l2 ）（點到線的距離）,畫出圖中杠桿各力的力臂,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,O,L2,O,方法：作力的作用線； 從支點作力的作用線的垂線。,1:圖1與圖2有何不同之處?,2:圖1與圖2有何相

2、同之處?,思考：怎么的杠桿才算平衡呢？,當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，或作緩慢地勻速轉(zhuǎn)動時，我們說杠桿平衡了。,實驗?zāi)康?研究杠桿的平衡條件,研究杠桿的平衡條件,平衡指杠桿保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動。 實驗：研究杠桿的平衡條件 器材 杠桿、支架、鉤碼、細線、刻度尺。 步驟 1、調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。 2、在杠桿兩端掛上不同的鉤碼，調(diào)節(jié)其位置，使杠桿在水平位置平衡。 3、把支點左邊的力當作阻力F2，把支點右邊的力當作動力F1，用刻度尺量出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2,把F1.l1.F2.l2.的數(shù)值填入下表中。,實驗探究：研究杠桿的平衡條件,1 提出問題：,杠桿平衡時，動力

3、、動力臂、阻力、 阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？,2 猜想與假設(shè)：,假設(shè)一：,假設(shè)二：,假設(shè)三：,假設(shè)四：,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,制定計劃與設(shè)計實驗,3、,制定計劃與設(shè)計實驗,O,L1,L2,F1,F2,思考：杠桿平衡需要滿足什么樣條件呢？,4、進行實驗與收集數(shù)據(jù),請同學(xué)做實驗,實驗表格,思考與討論, 杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能 起什么作用?, 為什么要求杠桿靜止時，在 水平位置呢?,歸納結(jié)論,作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡,因為這樣力臂等于杠桿的 數(shù)值在杠桿上就能直接讀出 或量出。,提問: 你的實驗結(jié)論與你的假設(shè) 一致嗎?你

4、的結(jié)論是什么?,結(jié)論：杠桿的平衡條件是,交流與合作,F1 L1=F2 L2,杠桿的平衡條件也可以表示為,即杠桿平衡時，動力、阻力的大小與它們的力臂成反比,思考與討論,你能說出阿基米德能搬動地球的原因嗎?, 理發(fā)剪刀和鐵匠用的剪刀有何區(qū)別?,問題:在用撬棒撬石頭時，通常會感到省力些,這到底是為什么呢?,一.省力杠桿,h2,h1,特點：省力,：動力臂大于阻力臂,，費距離,h,S=4h,省力，費距離,省力杠桿的特點,舉例生活中省力標桿（4種以上）？,省力杠桿,二.費力杠桿,設(shè)動力為F1，阻力為F,問題:利用杠桿是否一定能省力？,F1,L1,L2,O,F2,二、費力杠桿：,h2,h1,O,特點：費力、

5、省距離,h1 h2,我們需要用費力杠桿嗎？它有什么好處？,動力臂小于阻力臂,F2,F1,動力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2 這是費力杠桿,費力杠桿,F2,F1,L1,L2,O,三、等臂杠桿：,動力臂等于阻力臂,特點：既不省力，也不省距離,由 F1L1=F2L2 L1 = L2 F1 = F2 這是等臂杠桿,F2,F1,動力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 = L2 F1 = F2 這是等臂杠桿,不省力，也不省距離,等臂杠桿的特點,舉例？,小結(jié),省力杠桿的特點 A 動力臂大于阻力臂 B 省力但是費距離 費力杠桿的特點 A 動力臂小于阻力臂 B

6、費力但是省距離 等臂杠桿的特點 A 動力臂等于阻力臂 B 不省力也不省距離,1圖中的鍘刀、瓶蓋起子、手推車、鐵锨都屬于杠桿，其中費力杠桿是( ),在下列工具中省力的是哪一組（ ） A. 鍘刀、汽車上的剎車閘、羊角錘起釘子； B. 鑷子、釣魚桿、剪子； C. 鍘刀、天平、釣魚桿； D. 鑷子、汽車上的剎車閘、釣魚桿。,練習(xí)一,A,B,C,D,A,練習(xí)二,下列說法中哪些是正確的（ ） A. 使用杠桿一定會省力； B. 省力杠桿的動力臂一定小于阻力臂； C. 動力臂是支點到動力作用點的距離； D. 等臂杠桿不省力也不省距離。,B,C,D,圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G

7、相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F G； D. 無法比較。,練習(xí)三,提示,A,B,C,D,圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F G； D. 無法比較。,練習(xí)三,A,B,C,D,先畫出力臂， 再進行判斷,2、下列杠桿中，哪一個與其它三個 不屬于同類？ （ ） A、正在撬道釘?shù)牡泪斍?B、正在拔鐵釘?shù)难蚪清N C、正在起瓶蓋的起子 D、正在掀土的鐵锨。,練習(xí)：,D,1、人體的前臂可視作（填“省力”或“費力”）杠桿，當曲肘將重物舉起時，阻力臂大小將（填“增大”或“減小”）,O,費力,減小,4、如圖，O是杠桿

8、的支點，為了提高重物G，用與杠桿始終垂直的力F使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個過程中 （ ） A、杠桿始終是省力的； B、杠桿始終是費力的； C、杠桿先是省力的，后是費力的； D、杠桿先是費力的后是省力的。,C,分析：,F始終垂直杠桿，L1保持 ；杠桿在緩慢提升過程中，L2逐漸 ；開始時，L1L2，是； 最終狀態(tài)，L1L2，是。,不變,增大,省力杠桿,費力杠桿,L2,5(江蘇)如圖所示的工具中，使用時屬于費力杠桿的是 ( ),課堂練習(xí),課堂練習(xí),7,例2: 如圖所示杠桿，在A端施一個始終與杠桿垂直的力F，當杠桿由如圖實線位置勻速轉(zhuǎn)動到虛線位置時，F(xiàn)大小的變化情況是（ ） A大小不變 B

9、由小變大 C先變大后變小 D先變小后變大,典型例題解析,【例6】如圖6-1-11所示，一個直杠桿可繞軸O轉(zhuǎn)動，在直桿的中點掛 一重物，在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力F，將直桿從豎直位置慢慢抬起 到水平位置過程中，力F大小的變化情況是( ) A.一直增大 B.一直減小 C.先增大后減小 D.先減小后增大,A,圖6-1-11,方法小結(jié),滑輪 可分為定滑輪和動滑輪，它們都是變形杠桿.定滑輪實質(zhì)是等臂杠桿，特點是不省力但可改 變力的方向；動滑輪實質(zhì)是動力臂是阻力臂2倍的省力杠桿，特點是可省一半力， 但不能改 變力的方向.將定滑輪和動滑輪組合起滑輪組既可省力又可改變力的方向.省力的特點是： F

10、動= ，距離特點是：S繩=nS物.在 解決杠桿和滑輪問題時，經(jīng)常會與壓強、浮力、運動知識來聯(lián)系，要求學(xué)生平時訓(xùn)練中加強 綜合分析能力的培養(yǎng).,課時訓(xùn)練,4.在下列機械中， 羊角錘釣魚竿天平鋼絲鉗筷子理發(fā)剪刀普通剪刀鐵匠剪刀縫紉機的腳踏板(10)鍘草用的鍘刀 (11)鑷子(12)鐵鍬(13)道釘撬(14)定滑輪(15)動滑輪，它們中屬于省力杠桿的是 屬于費力杠桿的是_ 屬于等臂杠桿的是 .,(10)(13)(15),(11)(12),(14),課時訓(xùn)練,9.如圖6-1-16所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，若在兩邊的鉤碼下面，再各掛一個同樣的鉤碼， 則 ( ) A.杠桿仍保持平衡 B.杠桿B端下降 C.杠

11、桿A端下降 D.無法判斷,圖6-1-16,B,課時訓(xùn)練,9.如圖6-1-16所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，若在兩邊的鉤碼下面，再各掛一個同樣的鉤碼， 則 ( ) A.杠桿仍保持平衡 B.杠桿B端下降 C.杠桿A端下降 D.無法判斷,圖6-1-16,B,課時訓(xùn)練,10.一杠桿在阻力F1與動力F2作用下平衡.如圖6-1-17所示，若F1和 F2大小及方向均保持不變，將它們的作用點向支點移動相同的距離，則 ( ) A.杠桿仍保持平衡 B.杠桿向右傾斜 C.杠桿向左傾斜 D.不能確定,圖6-1-17,B,課時訓(xùn)練,15.做“研究杠桿平衡條件”實驗前，發(fā)現(xiàn)杠桿左端低于右端，應(yīng)將杠桿左端的螺母向_ _移動，右端

12、的螺母向_移動，才能使杠桿在水平位 置平衡，當在A處掛2個鉤碼后(見圖6-1-23)，欲使杠桿平衡，應(yīng)在B處掛 _ _個鉤碼；若拿掉B處鉤碼，改在C處用彈簧測力計沿_ 方向拉，當彈簧測力計示數(shù)為_ _N才能使杠桿平衡.(所有鉤碼 質(zhì)量均勻50 g),圖6-1-23,右,右,4,豎直向上,2.94,課前熱身,在“研究杠桿的平衡條件”實驗中： 實驗前要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在_位置平衡，這樣做是 為了_.若發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高，這 時應(yīng)將兩端的螺母都向_移. 杠桿的支點通過杠桿的重心，這樣做的目的是_。 實驗中，我們是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，通過計算_才歸納出杠桿的平衡條件是_。,從杠桿上方便地

13、讀出或測量出力臂,右,水平,使重力作用線通過支點，力臂為0 ，不影響杠桿平衡條件,動力動力臂和阻力阻力臂,動力 動力臂=阻力阻力臂(F1L1=F2L2 ),5、鋼絲鉗是日常生活中常用到的工具，使用鋼絲鉗時涉及到許多物理知識，請寫出三個： (1) 。 (2) 。 (3) 。,1 學(xué)習(xí)了杠桿、支點、動力、 阻力、動力臂、阻力臂等概念.,2.探究了杠桿的平衡條件是 F1 L1=F2 L2,小結(jié),哪種剪紙方法省力？ 哪種剪紙方法省距離？ 什么時候采用哪種剪紙方法？,圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，B端繩子的拉力F與A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F G； D. 無法比較。

14、,A,B,C,D,方法：先畫出力臂，再進行判斷,什么時候F最小，為多少？,F1,5。一根杠桿AB長1m，支點距B端0.4m，現(xiàn)如圖所示在A端掛一個重200N的物體G1，若要使杠桿平衡，則要在B端掛一多重的物體G2？,300N,6。左圖中輕棒OA可繞O點轉(zhuǎn)動，OA長1.8m，在桿上距O點0.6m處的B點用繩掛一個重120N的物體G，若要使OA如左圖所示位置平衡，則在A點應(yīng)施加的最小力為_N，試在右圖中由所給條件作出該力的圖示。,20,7。如圖所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求將重物G提起時所用的最小動力（圖中裝置可繞A點轉(zhuǎn)動）。,80N,9。如圖，人體前臂

15、可以視作杠桿，當曲肘將手中重物舉起時，阻力臂大小將 （填“增大”或“減小”）,減小,10、如圖所示，用一根自重可以忽略不計的撬棒撬動石塊。若撬棒C點受到石塊的壓力是1500牛，且AB=1.5米，BC=0.3米、CD=0.2米，則要撬動該石塊所用的力應(yīng)不小于（ ） A、500牛 B、300牛 C、200牛 D、150牛,D,11,如圖的縫紉機踏板是杠桿，用腳踩踏板使用它工作時是（ ） A、省力的 B、費力的 C、既不省力也不費力 D、可以省力也可以費力,12.、如圖甲是鍋爐的安全閥門自動控制的裝置。請在圖乙中畫出杠桿OAB所受動力和阻力的示意圖。,B,14。如圖的杠桿，O為支點。若FAlA=FB

16、lB，則此杠桿（ ） A、一定靜止不動 B、一定轉(zhuǎn)動 C、可能靜止不動 D、以上情況都有可能,B,15。如圖所示，質(zhì)量可以忽略不計的直桿OA長 為L，它能繞光滑的固定軸O轉(zhuǎn)動，在桿上距 O點L/3的B處掛一個重為150牛的物體，并 在桿的A端作用豎直向上的力F，當桿靜止時， F= 牛。若在力F作用下，使物體慢慢提 高了0.1米，則力F所做的功為 焦。,50,15,四、練習(xí)：,1。有一根杠桿，動力為1000N，阻力為3000N，動力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？,已知：F11000N F23000N L11.5m 求：L2？,解：根據(jù)杠桿的平衡條件： F1L1F2L2 L2F1L1 / F2 =(1000N X 1.5m) / 3000N =0.5m 答 ：它的阻力臂為0.5m.,2。一根輕質(zhì)扁擔(dān)長1.8m，前后兩端分別掛上 重600N和200N的貨物，問：人肩應(yīng)挑在離前端 多遠處才能使扁擔(dān)平衡？,分析：人肩挑處是 扁擔(dān)的支點O，前 后兩貨物的重分別 為動力和阻力，要 求的肩處離前端的 距離是動力臂。,F1=G1600N,F2=G2200N,O,L1,L2,L=1.8m,已知：L = 1.8m F1 600N F2200N 求：L1=? 解：根據(jù)L1L21.8m得出 L