探究杠杆的平衡条件

1、第六章第第六章第5 5节节探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件这三个用具有什这三个用具有什 么共同特点么共同特点一根硬棒在力的作用下如果能绕着一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆杠杆这些用具是杠杆吗？这些用具是杠杆吗？钢丝钳钢丝钳 杆秤杆秤 瓶盖起子瓶盖起子道钉撬道钉撬 火钳火钳 独轮车独轮车汲水的桔槔汲水的桔槔古代的杠杆古代的杠杆古代的杠杆古代的杠杆OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点支点 动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻力臂这些概念很重要这些概念很重要支点支点杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用OO表示。表示。动力

2、动力使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F F1 1表示。表示。动力臂动力臂 从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L L1 1表示。表示。阻力阻力阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F F2 2表示。表示。阻力臂阻力臂 从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力作用线的距离，用L L2 2表示。表示。提问：什么是力臂？2 杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的 垂直距离。思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但 作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变想一想?F1F2L1L2O画出各力和力臂

3、画出各力和力臂L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂（1 1）找出支点的位置）找出支点的位置（2 2）沿动力、阻力的作用）沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出方向将力的作用线画出（3 3）从支点作动力、阻力）从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想实验探究：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？2 猜想与假设：假设一：假设二：假设三：假设四：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L

4、2提问：你还有其他的 假设吗？回答：回答：有有F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23 等等3、思考与讨论 杠杆两端装置两只可调节的螺母，能 起什么作用? 为什么要求杠杆静止时，在 水平位置呢?归纳结论作用是调节杠杆自身的平衡作用是调节杠杆自身的平衡因为这样力臂的数值在杠杆因为这样力臂的数值在杠杆 上就能直接读出或量出。上就能直接读出或量出。OL1L2F1F2思考思考：F1L1与与F2L2之间有什么样的关系呢？之间有什么样的关系呢？进行实验与收集证据实验次数 F1/NL1/mF2/NL2/m12F1=0.5N，L1=20cm，F2=1N，L2=10cm或 F1=1N，L1=

5、8cm，F2=2N，L2=4cm数据请同学们开始做实验杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：动力动力 X 动力臂阻力动力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为: F1L1=F2L2或或结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一几倍，动力就是阻力的几分之一例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠要使杠杆平衡杆平衡,则动力与阻力之比是则动力与阻力之比是_.4、杠杆的分类 （1）省力杠杆：）省力杠杆：l1l2，则，则F1F2，使用这类，使用这类杠杆，可以省力，但费距离。杠杆，可以省力，但费距离。 （2

6、）费力杠杆：）费力杠杆：l1F2，使用这类，使用这类杠杆，虽然费力，但可以省距离。杠杆，虽然费力，但可以省距离。 （3）等臂杠杆：）等臂杠杆：l1=l2，则，则F1=F2，使用这类，使用这类杠杆，既不能省力，也不能省距离。杠杆，既不能省力，也不能省距离。 各式各样的剪刀都是一对对杠杆，各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（适（ ） 剪铁皮的剪子、钓鱼杆、动剪铁皮的剪子、钓鱼杆、动滑轮、定滑轮、天平、电工钳滑轮、定滑轮、天平、电工钳,其其中省力的杠杆是中省力的杠杆是_省省距离的杠杆距离的杠杆_,等臂的等臂的杠杆是杠杆是_.有一根杠杆

7、，动力为有一根杠杆，动力为1000N，阻力为，阻力为3000N，动力臂为动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？，求：它的阻力臂为多少？已知：已知：F11000N F23000N L11.5m求：求：L2？解：根据杠杆的平衡条件：解：根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2L2F F1 1L1 / F F2 2 =(1000N X 1.5m) / 3000N =0.5m答答 ：它的阻力臂为：它的阻力臂为0.5m.想一想一根轻质扁担长一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上，前后两端分别挂上重重600N和和200N的货物，问：人肩应挑在离前端的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？多远处才

8、能使扁担平衡？分析：人肩挑处是扁担的支点O，前后两货物的重分别为动力和阻力，要求的肩处离前端的距离是动力臂。F1=G1600NF2=G2200N想一想OL1L2L=1.8m已知：已知：L L = 1.8m F1 600N F2200N求：求：L L1=?解：根据解：根据L L1L L21.8m得出得出L L2=1.8mL L1（1） 根据杠杆的平衡条件：根据杠杆的平衡条件：F1L L1F2L L2将（将（1）代入得）代入得600N X L L1200N X (1.8mL L1） 解之得：解之得：L L1=0.45m答答 ：人肩应挑在离前端：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁处才能使扁 担平衡。担平衡。如图所示，重物如图所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物，求将重物G提起时所用的最小动力提起时所用的最小动力（图中装置可绕（图中装置可绕A点转动）。点转动）。 一根硬棒在力的作用下如果能绕着一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆杠杆支点支点：杠杆绕着转动的点：杠杆绕着转动的点(O(O点点) )动力动力：使杠杆转动的力：使杠杆转动的力(F(F1 1) )阻力阻力：阻碍杠杆转