探究杠杆的平衡条.ppt

探究杠杆的平衡条件 天柱县竹林中学教师 李茂成 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 2 猜想与假设 假设1 假设2 假设3 假设4 F1 L1 F2 L2 F1 L1 F2 L2 F1 L1 F2 L2 F1 L1 F2 L2 2 杠杆的平衡条件 还有其他假设吗 F12 L12 F22 L22 F13 L13 F23 L23 调节杠杆两端的螺母 使杠杆在不挂钩码时 保持水平并静止 达到平衡状态 给杠杆两端挂上不同数量的钩码 移动钩码的位置 使杠杆平衡 这是杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量 3 制定计划与设计实验 调节杠杆两端的螺母 使杠杆在水平位置平衡 螺母 螺母 4 进行实验 杠杆向右偏 则将平衡螺母往左调 杠杆向左偏 则将平衡螺母往右调 在杠杆两边挂上不同数量的钩码 调节钩码的位置 使杠杆在水平位置重新平衡 然后把实验数据填入表中 F2 F1 L2 L1 改变力和力臂的数值 再做两次实验 把实验数据填入表中 2 0 15 3 0 1 5 0 08 10 0 04 10 0 1 5 0 2 求出各次实验中动力 动力臂和阻力 阻力臂的值 然后思考杠杆的平衡条件 2 0 15 3 0 1 5 0 08 10 0 04 10 0 1 5 0 2 0 3 0 3 0 4 0 4 1 1 杠杆的平衡条件是 5 得出结论 动力 动力臂 阻力 阻力臂 或写作 F1L1 F2L2 即 杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积 上面的关系也可以写成下面的形式 阻力动力臂动力阻力臂 或 F1L2 F2L1 动力阻力臂阻力动力臂 或 F1L2 F2L1 杠杆两端可调节的平衡螺母 起什么作用 为什么要求杠杆静止时 在水平位置 平衡螺母调节杠杆自身的平衡 力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出 6 交流与合作 挂钩码后 能不能再调节平衡螺母 不能 3 杠杆的应用 1 根据杠杆平衡条件 F1 L1 F2 L2 若L1 L2 则F1 F2 此杠杆为省力杠杆 省力杠杆特点 省力但要费距离 手通过的距离比刀口通过的距离大 要多移动距离 省力杠杆 铡刀 省力杠杆 道钉撬 羊角锤 起子 钳子 手动抽水机 2 根据杠杆平衡条件 F1 L1 F2 L2 若L1F2 此杠杆为费力杠杆 费力杠杆特点 费力但可以省距离 手通过的距离比煤或鱼通过的距离少得多 可以省距离 铁锹 钓鱼竿 费力杠杆 费力杠杆 缝纫机脚踏板 起重机 剪刀 镊子 人的胳膊 筷子 3 根据杠杆平衡条件 F1 L1 F2 L2 若L1 L2 则F1 F2 此杠杆为等臂杠杆 等臂杠杆特点 不省力也不省距离 4 杠杆的种类 省力杠杆 L1 L2 动力小于阻力特点 省力 但费距离 应用 羊角锤费力杠杆 L1 L2 动力大于阻力特点 费力 但省距离 应用 钓鱼竿等臂杠杆 L1 L2 动力等于阻力特点 不省力也不费力 应用 天平 3 杠杆的平衡条件 动力 动力臂 阻力 阻力臂 F1L1 F2L2 小结 巩固练习 1 力臂是一定在杠杆上吗 答 不是 F1 F2 L1 L2 3 若力作用在杠杆上 作用点不变 但作用方向改变 力臂是否改变 答 改变 F1 O L1 L2 F2 4 哪种剪纸方法省力 哪种剪纸方法省距离 1 蹬自行车脚踏板时 如果只向下用力 则当脚踏板在水平位置时 动力臂最大 这时用力效果最好 2 剪较硬的物体阻力较大 要用动力臂比阻力臂长的剪刀 即教材图13 4 9中间的这种 剪纸或布时 阻力不很大 用图13 4 9左边的这两种动力臂较短的剪刀 完成一次剪裁动作 可以剪裁较长的纸或布 加快剪切速度 修剪树枝时 一方面树枝较硬 阻力较大 这就要求动力臂要长 阻力臂要短 另一方面 为了加快修剪速度 剪切整齐 要求剪刀刀口要长 就要用图13 4 9右边的这种动力臂较长 阻力臂较短 同时刀口较长的剪刀 4 指甲剪上有三个杠杆 手把部分是一个省力杠杆 刀口部分是两个费力杠杆 用剪刀剪物体时 被剪物体的具体位置不同 阻力臂的大小也不同 动力的大小也会变