杠杆及其平衡条件

1、一、杠杆一、杠杆人类很早就使用杠杆了，杠杆是最简单的机械之一。人类很早就使用杠杆了，杠杆是最简单的机械之一。提出问题：提出问题：它们它们都是杠杆，工作时都是杠杆，工作时有什么共同特征？有什么共同特征？ 1 1、能识别杠杆，并能准确地找出支点、动、能识别杠杆，并能准确地找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。力、阻力、动力臂、阻力臂。 2 2、通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件。、通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件。 3 3、能应用杠杆的平衡条件进行简单的计算。、能应用杠杆的平衡条件进行简单的计算。 活动活动 拔图钉拔图钉木板上钉了一只图钉，你能用手把他拔出来吗？木板上钉了一只图钉，你能用手把他拔

2、出来吗？请选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来。请选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来。生活中有许多任务都是用类似的方法来完成的。生活中有许多任务都是用类似的方法来完成的。【探究一探究一】下列工具工作时有什么共同特征？下列工具工作时有什么共同特征？合作交流合作交流共同特征共同特征有力的作用有力的作用绕固定点转动绕固定点转动硬棒硬棒 硬棒可以是直的硬棒可以是直的, ,也可以是弯曲也可以是弯曲的的, ,即硬棒可以是各种各样的形状。即硬棒可以是各种各样的形状。让我想让我想一想一想? ? 一根硬棒，一根硬棒，在力的作用下在力的作用下能绕能绕着着固定点固定点O转动，这根转动，这根硬棒硬棒就是就是杠杠杆（

3、杆（lever）。定义：定义：影响杠杆使用效果的因素影响杠杆使用效果的因素【探究【探究二】A A、支点（、支点（O O）B B、动力（、动力（F F1 1）C C、阻力（、阻力（F F2 2）D D、动力臂（、动力臂（l1 1）E E、阻力臂（、阻力臂（l2 2）【杠杆的五要素】【杠杆的五要素】l1l2OF1F2动动力力作作用用线线阻阻力力作作用用线线注意：力的作用点一定在杠杆上注意：力的作用点一定在杠杆上力的作用线：力的作用线：过力的作用点沿力的方过力的作用点沿力的方向所画的直线向所画的直线 ：杠杆的五个要素：杠杆的五个要素：这些概念很重要这些概念很重要支点支点O动力臂动力臂l1阻力臂阻力臂

4、l2动力动力F1阻力阻力F2力臂的作法力臂的作法一找点、二画线、三作垂线段一找点、二画线、三作垂线段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意图的作法杠杆示意图的作法OF1F2l1l2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2思考：力臂一定在杠杆上吗？思考：力臂一定在杠杆上吗？不一定不一定杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡。转动时，我们就说杠杆平衡。（一）杠杆（一）杠杆 平衡：平衡：【讨论】【讨论】 体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？问题：问题：杠杆在满足

5、什么条件时才会平杠杆在满足什么条件时才会平衡呢？衡呢？1、 提出问题：提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、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？阻力臂之间存在着怎样的关系？2 、猜想与假设：、猜想与假设：假设一：假设一：假设二：假设二：F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2（二）探究杠杆的平衡条件：（二）探究杠杆的平衡条件： 杠杆、钩码、杠杆、钩码、铁架台、弹簧铁架台、弹簧测力计测力计4、器材、器材:3、测量的物理量、测量的物理量:力、力臂力、力臂（二）探究杠杆的平衡条件：（二）探究杠杆的平衡条件： 5、实验操作：、实验操作：（1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位

6、置平衡。）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 保证力臂沿杠杆，便于测量；保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。消除杠杆自重对实验结果的影响。杠杆向杠杆向右右偏，则将平衡螺母往偏，则将平衡螺母往左左调。调。杠杆向杠杆向左左偏，则将平衡螺母往偏，则将平衡螺母往右右调。调。（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。杠杆水平平衡。将动力将动力F1、阻力、阻力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记记录在表格中。录在表格中。（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的）改变阻力和阻力臂的大小，相应调

7、节动力和动力臂的大小，再做几次实验。大小，再做几次实验。 （4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力将动力F1、阻、阻力力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记录在表格中。记录在表格中。（二）探究杠杆的平衡条件：（二）探究杠杆的平衡条件： 寻找杠杆平衡的普遍性规律寻找杠杆平衡的普遍性规律, ,避免结论的偶避免结论的偶然性。然性。 实验实验次数次数F1/ /Nl1/ /cmF2/ /Nl2/ /cm1244223223F1+ +l1F2+ +l22+4

8、4+23+22+334122F1l1（Ncm）F2l2 （Ncm）886644动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F1l1=F2l2杠杆原理杠杆原理杠杆平衡的条件是杠杆平衡的条件是: _;它的公式是它的公式是_; 或是或是_;也称作也称作_. F1F2l2l1探究结论探究结论Ol19ml27cmF1200NF2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 l1l2= =200N9m0. .07m2. .57104Nm= =F2g= =10Nkg12. .57104N= =2. .57103kg2. .57t1. 杠杆的概念：杠杆的概念：一根

9、硬棒，在力的作用下如一根硬棒，在力的作用下如 果能绕果能绕 着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。2. 杠杆的五要素：杠杆的五要素：（1）支点：杠杆绕着转动的点。（用）支点：杠杆绕着转动的点。（用“O”表示）表示）（2）动力：使杠杆转动的力。（用）动力：使杠杆转动的力。（用“F1”表示）表示）（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。（用）阻力：阻碍杠杆转动的力。（用“F2”表示）表示）（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。）动力臂：从支点到动力作用线的距离。 （用（用“L1”表示）表示）（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。 （用（用“L

10、2”表示）表示）小结小结3. 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画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2O课堂训练课堂训练F1F2l1l2O画出各力和力臂画出各力和力臂F1OOF1F2F2l1l2l2l1画出各力和力臂画出各力和力臂l1F1l2F2o画出各力和力臂画出各力和力臂F2F1l2l1想一想?若一力作用在杠若一力作用在杠杆上，作用点不杆上，作用点不变，但作用方向变，但作用方向改变，力臂是否改变，力臂是否改变？改变？要改变要改变画出各力和力臂画出各力和力臂知识点一知识点一 杠杆杠杆o 【课时练【课时练101页】

11、页】1、这些用具工作时，都可以绕一个固定点转动；这类机械、这些用具工作时，都可以绕一个固定点转动；这类机械我们称之为杠杆。我们称之为杠杆。2、如图，其中、如图，其中A为剪钢丝处，为剪钢丝处，B为手的用力点，为手的用力点，O为转动轴为转动轴（支点）。（支点）。3、不能。应是支点到力的作用线的距离。、不能。应是支点到力的作用线的距离。4、不一定，比如力臂不一定在杠杆上。、不一定，比如力臂不一定在杠杆上。5、画法：、画法：1）确定支点；）确定支点；2）作出动力（或阻力）的作用线；）作出动力（或阻力）的作用线；3）从支点向动力（或阻力）的作用线作垂线，此线段就）从支点向动力（或阻力）的作用线作垂线，此线段就是动（阻）力臂。是动（阻）力臂。思考思考知识点二知识点二 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件o【课时练【课时练102页】页】1、与作用在杠杆上的力和物体到杠杆支点的距离有关。、与作用在杠杆上的力和物体到杠杆支点的距离有关。2、铁架台、杠杆、钩码等。、铁架台、杠杆、钩码等。3、通过调节杠杆两端的平衡螺母。、通过调节杠杆两端的平衡螺母。当杠杆右端下沉时，将当杠杆右端下沉时，将平衡螺母向左调节；当杠杆右端下沉时，将平衡螺母向左平衡螺母向左调节；当杠杆右端下沉时，将平衡螺母向左调节，调节，直到杠杆在水平方向上平衡为止。直到杠杆在水平方向上平衡为止。4、