杠杆的平衡条件

1、科学探究：杠杆的平衡条件科学探究：杠杆的平衡条件认识杠杆认识杠杆杠杆的五要素杠杆的五要素力臂的画法力臂的画法实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的平衡条件一、什么是杠杆？一、什么是杠杆？讨论：杠杆有什么共同特征？讨论：杠杆有什么共同特征？1 1、受到力的作用、受到力的作用2 2、硬棒、硬棒3 3、固定点、固定点在力的作用下，能绕着固定点转动的硬棒（直棒在力的作用下，能绕着固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），就称为或曲棒），就称为杠杆。杠杆。定义：定义：生活中的杠杆生活中的杠杆这些都应用了杠杆的原理这些都应用了杠杆的原理2022年5月4日星期三12时44分39秒铜陵市五中物理课件6二、认识杠杆的几

2、个概念二、认识杠杆的几个概念杠杆示意图杠杆示意图: :F F2 2阻力阻力L L1 1动力臂动力臂L L2 2阻力臂阻力臂动力作用线动力作用线阻力作用线阻力作用线O O支点支点杠杆绕着转杠杆绕着转动的固定点动的固定点使杠杆转使杠杆转动的力动的力阻碍杠杆阻碍杠杆转动的力转动的力支点到动支点到动力作用线力作用线的距离的距离支点到阻支点到阻力作用线力作用线的距离的距离F F1 1动力动力力臂的画法力臂的画法力臂力臂：指支点到力的作用线的指支点到力的作用线的垂直距离垂直距离。确定动力和阻力的作用线确定动力和阻力的作用线过支点到力的作用线作垂线段，过支点到力的作用线作垂线段，用大括号标记用大括号标记标垂

3、足，标力臂标垂足，标力臂找支点找支点F F2 2F F1 1O OB BA AL L1 1L L2 2练习：巩固力臂的画法练习：巩固力臂的画法 例题：例题：请把下图中的支点与力臂画出来。请把下图中的支点与力臂画出来。点拨点拨 1.1.力臂是支点到力的作用线的距离，不是力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离。支点到作用点的距离。 2.2.力的作用线是一条直线，没有方向。力的作用线是一条直线，没有方向。 3.3.力臂和力的作用线用虚线表示，且力臂力臂和力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足；支点处用有垂足；支点处用O

4、 O标记。标记。练一练：练一练：画出它们的支点、动力、阻力、画出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂动力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2OO F F2 2F F1 1L L1 1L L2 2例题：例题：画出下图杠杆的支点、动力、画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂阻力、动力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O O课堂小结课堂小结 1.什么是杠杆什么是杠杆 2.杠杆的五个要素杠杆的五个要素 3.力臂的画法力臂的画法跷跷板怎样才能成平衡状态跷跷板怎样才能成平衡状态? ?实验探究：实验探究：用带有等分刻度的均质木尺代用带有等分刻度的均质木

5、尺代替跷跷板，用钩码代替人替跷跷板，用钩码代替人。v什么是杠杆平衡？什么是杠杆平衡？ 当杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止或匀速当杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止或匀速转动时，我们说杠杆处于平衡状态。转动时，我们说杠杆处于平衡状态。实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的平衡条件v实验器材实验器材 带有刻度的带有刻度的杠杆杠杆、支架台支架台、若干个、若干个钩码钩码等等等等（1 1） 提出问题：提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？着怎样的关系？（2 2）猜想与假设：）猜想与假设：假设假设1 1：假设假设2 2：假设

6、假设3 3：假设假设4 4：F F1 1+L+L1 1=F=F2 2+L+L2 2F F1 1LL1 1=F=F2 2LL2 2F F1 1/L/L1 1=F=F2 2/L/L2 2F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是：即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。动力动力动力臂动力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂F1L1=F2L2例题例题1： 杠杆平衡时，动力为杠杆平衡时，动力为10N10N，阻力，阻力为为40N40N，动力臂为，动力臂为0.4m 0.4m ，求阻力臂。，求阻力臂。解解 由由F F1 1L L1 1=F

7、=F2 2L L2 2 得得L L2 2= = （F F1 1L L1 1）/ F/ F2 2 = =（10 N10 N0.4m0.4m）/40N/40N =0.1m =0.1m例题例题2 2：当在杠杆处于平衡状态，并且已知石头对杠杆当在杠杆处于平衡状态，并且已知石头对杠杆的压力为的压力为3000N3000N，动力臂和阻力臂分别为，动力臂和阻力臂分别为180cm180cm和和6cm6cm，请问动力为多少？请问动力为多少？已知：已知：F2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cmF2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cm求：求：F1=F1=？解解：根据杠杆平衡条件：根

8、据杠杆平衡条件F1F1L1=F2L1=F2L2L2，得，得 F1 = F1 =（F2 F2 L2 L2）/L1/L1 = =（3000N3000N6cm6cm）/ 180cm / 180cm = 100N = 100N答：动力为答：动力为100N100N。课堂小结课堂小结 实验中的注意问题实验中的注意问题 杠杆平衡的条件杠杆平衡的条件F1L1F2L2F1L1F2L2 其中： 杠杆的应用杠杆的应用（1 1）根据杠杆平衡条件：）根据杠杆平衡条件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LL2 2，则，则 F F1 1FF2 2。 此杠杆为此杠杆为省力杠杆省力杠杆。省力

9、杠杆特点：省力但要省力杠杆特点：省力但要费距离费距离。手通过的距离比刀口通过的距离大，要多移手通过的距离比刀口通过的距离大，要多移动距离。动距离。省力杠杆省力杠杆铡刀铡刀裁纸刀裁纸刀省力杠杆省力杠杆道钉撬道钉撬羊角锤羊角锤起子起子钳子钳子（2 2）根据杠杆平衡条件：）根据杠杆平衡条件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LFF2 2。此杠杆为此杠杆为费力杠杆费力杠杆。费力杠杆特点：费力但可以费力杠杆特点：费力但可以省距离省距离。手通过的距离比煤或鱼通过的距离少得多，可手通过的距离比煤或鱼通过的距离少得多，可以省距离。以省距离。铁锹铁锹钓鱼竿钓鱼竿费力杠杆费力杠

10、杆我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？（3 3）根据杠杆平衡条件：）根据杠杆平衡条件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1=L=L2 2，则，则 F F1 1=F=F2 2。此杠杆为此杠杆为等臂杠杆等臂杠杆。等臂杠杆特点：等臂杠杆特点：不省力也不省距离不省力也不省距离。阻力臂阻力臂L L2 2动力臂动力臂L L1 1O O动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2F F1 1F F2 2 杠杆的种类：杠杆的种类： 省力杠杆：省力杠杆：L L1 1LL2 2，F F1 1FF2 2特点：省力，但费距离。应用：羊角锤特点：

11、省力，但费距离。应用：羊角锤 费力杠杆：费力杠杆：L L1 1LFF2 2特点：费力，但省距离。应用：钓鱼竿特点：费力，但省距离。应用：钓鱼竿 等臂杠杆：等臂杠杆：L L1 1L L2 2 ，F F1 1 F F2 2特点：不省力也不费力。应用：天平特点：不省力也不费力。应用：天平 杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件： 动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F F1 1L L1 1 F F2 2L L2 2小结小结巩固练习巩固练习 1. 1. 力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？答：不是。答：不是。F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2 2. 2. 若力作用在杠杆上，作用点不变

12、，但作用若力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？方向改变，力臂是否改变？答：改变。答：改变。F F1 1O OL L1 1L L2 2F F2 2 3. 3.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡, ,则则( )( ) A. A.这两个力的大小必须相等这两个力的大小必须相等 B.B.这两个力的力臂长必须相等这两个力的力臂长必须相等 C.C.力臂较长的那个力比较大力臂较长的那个力比较大 D.D.力臂较长的那个力比较小力臂较长的那个力比较小D D4.4.在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是是 （ ） A A翘棒翘棒B

13、B镊子镊子C C铡刀铡刀D D开瓶器开瓶器 5.5.下图是各式各样剪刀的示意图，它们都是下图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（体，其中选用最合适的剪刀是（ ）6. 6. 哪哪种种剪纸方法省力？剪纸方法省力？ 哪种剪纸方法省距离？哪种剪纸方法省距离？7、画出图中作用在、画出图中作用在A 点最小的力点最小的力的方向的方向 。 FAB1.1.剪纸或布时，阻力不很大，选动力臂较短的剪纸或布时，阻力不很大，选动力臂较短的剪刀，完成一次剪裁动作，可以剪裁较长的纸剪刀，完成一次剪裁动作，可以剪裁较长的纸或布，加

14、快剪切速度。或布，加快剪切速度。2.2.修剪树枝时，一方面树枝较硬、阻力较大，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，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，要求剪刀刀口为了加快修剪速度，剪切整齐，要求剪刀刀口要长，选动力臂较长、阻力臂较短，同时刀口要长，选动力臂较长、阻力臂较短，同时刀口较长的剪刀。较长的剪刀。 4. 4. 指甲剪上有三个杠杆。手把部分是一个省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。力杠杆，刀口部分是两个费力杠杆。 3.3.用剪刀剪物体时，被剪物体的具体位置不用剪刀剪物体时，被剪物体的具体