〈杠杆〉PPT

1、第十二章 简单机械 第1节 杠杆,1.认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。,2.能从常见工具和简单机械中识别杠杆。,4.探究杠杆的平衡条件,3.能够画出杠杆的五要素,给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球. -阿基米德,你用一根棒能撬动一块大石头,羊角锤,瓶起子,它们工作时有什么共同特征？,有力的作用（而且是两个力）,绕一固定点转动,硬棒,一、杠杆:将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆,共同特点,1、满足杠杆（硬棒）的条件（两个）：,（1）要有力的作用,（2）能绕某固定点转动,2、说明： 杠杆的形状可以是直的，也可以是弯曲的，但必须是硬的，即使用时不变形。,这些用具是杠杆吗

2、？,钢丝钳 杆秤 瓶盖起子 道钉撬 火钳 独轮车,观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通过哪一个因素反映出来。,观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通过哪一个因素反映出来,观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通过哪一个因素反映出来,L1,L2,支点：杠杆绕着转动的固定点，用O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。,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。,有关杠杆的几个名词,支点O：杠杆绕着转动的点,动力F1：使杠杆转动的力,阻力F2：阻碍杠杆转动的力,动力臂

3、l1：从支点到动力作用线的垂直距离,阻力臂l2：从支点到阻力作用线的垂直距离,3、杠杆的五要素,注：力臂是从支点到力的作用线的距离，而不是支点到作用点的距离,4、力臂的作法,1)找出支点O,2)沿力的方向作出力的作用线,通过力的作用点沿力的方向所引的直线， 叫做力的作用线。,3)从支点向力的作用线作垂线，并标出垂直符号 垂线两端加箭头，并标出动力臂的长度L1、 阻力臂的长度L2。,力臂的画法，可以用下面简单的顺口溜记住： 一找点，二画线；三作垂线段,画出各力和力臂,支点O,动力臂l1,阻力臂l2,动力F1,阻力F2,力臂的作法,一找点， 二画线； 三作垂线段,画出图中杠杆各力的力臂,F1,F2

4、,L1,L2,F1,F2,L1,O,L2,O,一找点， 二画线； 三作垂线段,1.找支点,2.作力的作用线,3.作力臂,杠杆示意图的作法,O,F1,F2,l1,l2,一找点， 二画线； 三作垂线段,杠杆示意图的作法,l1,F1,l2,F2,o,一找点， 二画线； 三作垂线段,杠杆示意图的作法,l1,F1,l2,F2,杠杆示意图的作法,F1,O,O,F1,F2,F2,l1,l2,l2,l1,注意： 1、力的作用点一定在杠杆上。 2、力的作用线和力臂垂直。 3、动力和阻力的作用效果是相反的。,如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力 F1的力臂l1 ，在图中作出阻力F2的力臂l

5、2以及动力F1的示意图。,F2,O,F1,l2,l1,如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知动力F1的方向，以及阻力 F2的力臂l2 ，在图中作出阻力F2以及动力F1的力臂。,L2,L1,F2,O,F1,二、探究杠杆的平衡条件,静止或缓慢的匀速圆周转动。,1、杠杆的平衡状态：,【活动】,杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢？,力大则对应力臂要小，力小则对应力臂要大,体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？,【思考】,【猜想】,实验设计,杠杆、钩码、铁架台,探究杠杆的平衡条件,器材:,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？,1）实验时，使杠杆在水平

6、位置平衡， 目的： 便于在杠杆上直接读出力臂的大小。 消除杠杆自重对实验的影响,F1,F1,F2,F2,思考与讨论,2） 杠杆两端装有两只可以调节的螺母，作用是调节杠杆使杠杆在水平位置平衡。,调节方法：左高左轻向左调 右高右轻向右调,探究杠杆的平衡条件,3）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，在右侧也挂上适量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，数出左右钩码个数，计算出重力。,3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。,探究杠杆的平衡条件,杠杆的平衡条件（杠杆原理）： 动力 X 动力臂阻力 X 阻力臂,用字母表示为: F1L1=F2L2 或,5、分析与

7、论证：,2、杠杆的平衡条件（杠杆原理）,交流与评估：,1、若弹簧测力计不再竖直方向上拉会怎么样？,无法直接从杠杆上读出力臂的大小（此时l1OA),c,B,A,寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免偶然性,2、为何需要记录多组数据,这样做的目的是什么？,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； B. F G； C. F G； D. 无法比较。,提示：先画出力臂，再进行判断,C,如图所示，一个轻质杠杆可绕轴O转动，在直杆 的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F， 将直杆从右下位置慢慢抬起到水平位置过程中， 力F大小的变化情况是 ( ) A.一直增大 B.一直减小 C.保持不变 D.无法确定,F始终与杆垂直,F始终沿水平方向,F始终沿竖直方向,动态平衡的分析,如图所示,在一个轻质杠杆 的中点挂一重物,在杆的另 一端施加一个动力F，使杠 杆保持平衡,然后向右转动 F至水平方向，这一过程中 F变化情况是 ( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先变小后变大 D.先变大后变小,思考：如何确定出使杠杆平衡的最小动力呢？,