一、杠杆 (4)

1、第一节第一节 杠杆杠杆 第十一章简单机械和功第十一章简单机械和功 活动：拔钉子活动：拔钉子 请选用下图中的工具把钉子从木板中拔出来。请选用下图中的工具把钉子从木板中拔出来。 利用图中相关工具拔出板上的钉子。利用图中相关工具拔出板上的钉子。 活动：拔钉子活动：拔钉子 这这些工些工具有什具有什 么共同特点么共同特点 一、杠杆模型一、杠杆模型 在力的作用下绕某一固定点转动的硬棒。在力的作用下绕某一固定点转动的硬棒。【杠杆杠杆】 【支点支点】 一些生活中可看作杠杆模型的工具。一些生活中可看作杠杆模型的工具。【列举列举】 思考：杠杆一定要是直的吗？思考：杠杆一定要是直的吗？ 该固定点即为支点（该固定点即

2、为支点（o）。）。 作用在杠杆上的力使杠杆发生转作用在杠杆上的力使杠杆发生转 动，这种效果可能和哪些因素有动，这种效果可能和哪些因素有 关呢？关呢？ ： ： ： 影响撬棒转动效果的因素：影响撬棒转动效果的因素： F1 F2 O 想一想：还有什么因素会影响撬棒转动的效果呢？想一想：还有什么因素会影响撬棒转动的效果呢？ ： ： ： 杠杆的五个要素：杠杆的五个要素： ： ： O O O F1F1F1 F2F2F2 O L1 L2 支点支点 动力 动力 阻力阻力 动力臂动力臂阻力臂阻力臂 杠杆的五个要素：杠杆的五个要素： 1. .找找支点支点2. .作作力的作用线力的作用线3. .作作力臂力臂 杠杆示

3、意图的作法杠杆示意图的作法 O F1 F2 l1 l2 杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法 l1 F1 l2 F2 杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法 l1 F1 l2 F2 o 探究探究杠杆的平衡杠杆的平衡条件条件 静止或缓慢的匀速圆周转动。静止或缓慢的匀速圆周转动。【平衡状态平衡状态】 【活动活动】 杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢？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体重不同的两人能不能让跷跷板保持平衡状态保持平衡状态？ 【思考思考】 【猜想猜想】 【实验设计实验设计】 2.2.为什

4、么为什么实验时实验时要要使使杠杆在水平位置平衡？杠杆在水平位置平衡？怎么怎么调？调？ 5.5.为什么要进行多次实验探究？为什么要进行多次实验探究？ 1.1.为什么取杠杆的中心作为支点悬挂在铁架台上为什么取杠杆的中心作为支点悬挂在铁架台上？ 3.3.实验过程中，能否再旋动两侧的平衡螺母实验过程中，能否再旋动两侧的平衡螺母？ 4.4.实验前弹簧测力计是否需要调零，怎么调实验前弹簧测力计是否需要调零，怎么调？ 2.2.为什么为什么实验时实验时要要使使杠杆在水平位置平衡？杠杆在水平位置平衡？怎么怎么调？调？ 1.1.为什么取杠杆的中心作为支点悬挂在铁架台上为什么取杠杆的中心作为支点悬挂在铁架台上？ 探

5、究杠杆探究杠杆的的平衡条件平衡条件 5.5.为什么要进行多次实验探究？为什么要进行多次实验探究？ 2.2.为什么为什么实验时实验时要要使使杠杆在水平位置平衡？杠杆在水平位置平衡？怎么怎么调？调？2.2.为什么为什么实验时实验时要要使使杠杆在水平位置平衡？杠杆在水平位置平衡？怎么怎么调？调？ 5.5.为什么要进行多次实验探究？为什么要进行多次实验探究？ 2.2.为什么为什么实验时实验时要要使使杠杆在水平位置平衡？杠杆在水平位置平衡？怎么怎么调？调？ AB 讨论：讨论： 实验时使杠杆在实验时使杠杆在水平位置水平位置平衡，便于在杠杆平衡，便于在杠杆 上上直接读出力臂直接读出力臂的大小。的大小。 2.

6、2.为什么为什么实验时实验时要要使使杠杆在水平位置平衡？杠杆在水平位置平衡？怎么怎么调？调？ 1.1.为什么取杠杆的中心作为支点悬挂在铁架台上为什么取杠杆的中心作为支点悬挂在铁架台上？ 可以避免杠杆自身重力对实验的影响可以避免杠杆自身重力对实验的影响 “哪边高向哪边调哪边高向哪边调” 讨论：讨论： “对拉调零对拉调零” 不能不能 多次实验寻找普遍规律避免偶然性多次实验寻找普遍规律避免偶然性 5.5.为什么要进行多次实验探究？为什么要进行多次实验探究？ 3.3.实验过程中，能否再旋动两侧的平衡螺母实验过程中，能否再旋动两侧的平衡螺母？ 4.4.实验前弹簧测力计是否需要调零，怎么调实验前弹簧测力计

7、是否需要调零，怎么调？ 实验实验 次数次数 F1/ /N l1/ /cm F2/ /N l2/ /cm 12442 23223 杠杆平衡条件：杠杆平衡条件： 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 F1+ +l1F2+ +l2 2+44+2 3+22+3 34122 F1l1 （Ncm） F2l2 （Ncm） 88 66 44 动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂 F1l1F2l2 杠杆的应用杠杆的应用 O l19m l27cm F1200N F2 杠杆的平衡条件应用杠杆的平衡条件应用 例题例题： 由由F1l1F2l2 得得： 解解： F2= = F1 l1 l2 = = 200N9m 0.

8、 .07m 2. .57104N m= = F2 g = = 10Nkg 1 2. .57104N = =2. .57103kg2. .57t 21 1.1.认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。 2. 2.能从常见工具和简单机械中识别杠杆。能从常见工具和简单机械中识别杠杆。 3.3.知道杠杆的平衡条件及其应用。知道杠杆的平衡条件及其应用。 小结小结 问题问题:在用撬棒撬石头时，通常会感到省力在用撬棒撬石头时，通常会感到省力 些些,这到底是为什么呢这到底是为什么呢? 由上分析可知由上分析可知: : 杠杆平衡时杠杆平衡时: : 又因为又因为:L:L1 1LL2 2

9、所以所以,F,F1 1FF2 2 = F1 L2 F2 L1 1 省省 力力 杠杠 杆杆 省力杠杆有哪些特点？省力杠杆有哪些特点？ 六、杠杆原理的应用六、杠杆原理的应用 【杠杆的分类杠杆的分类】 【特点特点】动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 动力小于阻力，省力动力小于阻力，省力 费距离费距离 【实例实例】 省力杠杆省力杠杆 2 费费 力力 杠杠 杆杆 六、杠杆原理的应用六、杠杆原理的应用 【杠杆的分类杠杆的分类】 【特点特点】动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂 动力大于阻力，费力动力大于阻力，费力 省距离省距离 【实例实例】船桨等船桨等笤帚笤帚筷子筷子 为什么要使用费力杠杆呢？为什么要使用费力杠

10、杆呢？ 镊子镊子 费力杠杆费力杠杆 3 等等 臂臂 杠杠 杆杆 天平如果不等臂怎么修正？天平如果不等臂怎么修正？ 六、杠杆原理的应用六、杠杆原理的应用 【杠杆的分类杠杆的分类】 【特点特点】动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 动力等于阻力动力等于阻力 【思考思考】 有没有既省力又省距离的杠杆？有没有既省力又省距离的杠杆？ 不省力也不省距离不省力也不省距离 省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆 概念概念 动力臂大于阻动力臂大于阻 力臂的杠杆力臂的杠杆 动力臂小于阻动力臂小于阻 力臂的杠杆力臂的杠杆 动力臂等于动力臂等于 阻力臂的杠阻力臂的杠 杆杆 特点特点 省了力，但费省了力，但费 了

11、距离了距离 费了力，但省费了力，但省 了距离了距离 不省力也不不省力也不 费力费力 实例实例 撬棒、铡刀、撬棒、铡刀、 瓶起子、瓶起子、 镊子、理发剪镊子、理发剪 刀刀 天平天平 小结小结 六、杠杆原理的应用六、杠杆原理的应用 【平衡要素的计算平衡要素的计算】 【方法方法】1 1、合理构建模型，明确平衡要素、合理构建模型，明确平衡要素 3 3、注意单位统一，规范解题过程、注意单位统一，规范解题过程 2 2、对应杠杆原理，落实公式变形、对应杠杆原理，落实公式变形 六、杠杆原理的应用六、杠杆原理的应用 例、如图，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相例、如图，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都

12、是相 等的，等的，0 0为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同，为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同， 杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在水平杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在水平 位置保持平衡的是（位置保持平衡的是（ ） A A两边都减少一个钩码两边都减少一个钩码 B B两边的钩码下各加挂一个两边的钩码下各加挂一个 相同的钩码相同的钩码 C C左边钩码向右移一格，右左边钩码向右移一格，右 边钩码同时向左移一格边钩码同时向左移一格 D D右边加挂一个相同钩码，左边钩码同时向左移一格右边加挂一个相同钩码，左边钩码同时向左移一格 F1l1F2l2 F1l1 F2l2 【动态平衡的

13、分析动态平衡的分析】 1图中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁图中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁 锨都属于杠杆，其中费力杠杆是锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( ) 六、杠杆原理的应用六、杠杆原理的应用 【动态平衡的分析动态平衡的分析】 例、如图所示，一个轻质杠杆可绕轴例、如图所示，一个轻质杠杆可绕轴O O转动，在直杆转动，在直杆 的中点挂一重物的中点挂一重物, ,在杆的另一端施加一个动力在杆的另一端施加一个动力F F， 将直杆从右下位置慢慢抬起到水平位置过程中，将直杆从右下位置慢慢抬起到水平位置过程中， 力力F F大小的变化情况是大小的变化情况是 ( )( ) A.A.一直增大一直增大 B.B.一直减小

14、一直减小 C. C.保持不变保持不变 D.D.无法确定无法确定 六、杠杆原理的应用六、杠杆原理的应用 【动态平衡的分析动态平衡的分析】 例、如图所示例、如图所示, ,在一个轻质杠杆在一个轻质杠杆 的中点挂一重物的中点挂一重物, ,在杆的另在杆的另 一端施加一个动力一端施加一个动力F F，使杠，使杠 杆保持平衡杆保持平衡, ,然后向右转动然后向右转动 F F至水平方向，这一过程中至水平方向，这一过程中 F F变化情况是变化情况是 ( )( ) A.A.一直增大一直增大 B.B.一直减小一直减小 C. C.先变小后变大先变小后变大 D.D.先变大后变小先变大后变小 思考：如何确定出使杠杆平衡的最小动力呢？思考：如何确定出使杠杆平衡的最小动力呢？ 六、杠杆原理的应用六、杠杆原理的应用 【最小动力的确定最小动力的