四、杠杆 (5)

1、 如果在工地上有一块几个人都搬不动的很大很重的巨石，想要把这石块撬起，怎么办？简单机械：杠杆、滑轮等。 任何复杂而先进的机械，都是由杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械组合而成的。第十二章 第一节 杠杆 1. 知识与技能 认识杠杆。认识有关杠杆的几个概念。能从常见工具和简单机器中识别出杠杆。 知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。 2. 过程与方法 经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法。观察和操作杠杆，体会杠杆的作用。 教学目标 经历探究杠杆平衡条件的过程。学习分析实验现象、寻找数据间规律从中归纳出实验结论的一般方法。 3. 情感态度与价值观 关心生活、生产、自然现象中杠杆的使用。乐于在周

2、围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识。认识科学探究中必须有合作精神。1. 杠杆2. 杠杆的平衡条件3. 杠杆的应用本节导航 想一想?1. 什么是杠杆？这三个用具有什 么共同特点？ 一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。一、杠杆思考:杠杆是否都是直的?这些用具是杠杆吗？钢丝钳 杆秤 瓶盖起子道钉撬 火钳 独轮车杠杆是否都是直的？答：杠杆可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的。支 点(o)：杠杆绕着转动的点动 力(F1)：促使杠杆转动的力阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(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

3、距离(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)杠杆的五要素OF1F2L1L2支点 动力阻力动力臂阻力臂支点杠杆绕着转动的固定点，用O表示。动力动力臂阻力阻力臂有关杠杆的几个名词使杠杆转动的力，用 表示。阻碍杠杆转动的力，用 表示。从支点到动力作用线的距离，用 表示。从支点到阻力作用线的距离，用 表示。O（力的作用线）动力臂阻力臂动力阻力（力的作用线)o支点杠杆“五要素” 1、力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点至力的作用点的距离。 2、力臂的确定方法。 首先找到支点。 分析受力，确定各力的作用点和力的方向，作力的示意图。 过力的作用点，在力的方向上作出力的作用线，力的作用线的延长线

4、用虚线画出。 从支点出发，向力的作用线或延长线作垂线，垂足，画出两线交点的垂足。 从支点到垂足的长度即为力臂的大小，力臂用虚线表示，力臂两端点用大括号标出并注明字母L(如L1或L2)。字母的脚标与相应力的角标一致。力臂的作法L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂（1）辨认杠杆；（2）先找支点O；（3）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线；（4）作从支点到力的作用线的垂线段。画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想oF1F2L1L2oF1F2L2L1oF1F2L1L2思考讨论：2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

5、是否改变？答：不是答：要改变 力臂是支点到力的作用线的垂直距离。 1什么是力臂? 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：要改变FOL1L1各种工具的动力点、阻力点及支点 筷子開瓶器鑷子指甲剪支点动力点阻力点支点动力点阻力点支点动力点阻力点支点动力点阻力点重要概念3.A、力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的一条直线。 B、距离：点到直线的垂线段的长度。力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上。若一个力作用在杠杆上，作用点不变，但是作用的方向改变，力臂是要改变的。二、杠杆的五要素1.支点可以在棒的一端，也可以在棒上其他位置。杠杆转动时，支点的位置是相对固定的。2.不

6、论动力、阻力，杠杆都是其他物体作用在杠杆上的力，杠杆是受力物体。如果力的作用线通过支点，对杠杆不起作用，该力的力臂则为0。杠杆平衡的条件什么是杠杆的平衡？杠杆平衡： 当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作缓慢的匀速转动时，就说杠杆平衡。怎样用杆秤称量物体的质量？ （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1：假设2：假设3：假设4：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L22. 杠杆的平衡条件 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。 给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移

7、动钩码的位置，使杠杆平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。（3） 制定计划与设计实验：探究杠杆平衡条件的实验一、实验的目的： 探究杠杆平衡的条件 二、实验器材： 带有刻度的杠杆、铁架台、测力计、钩码、线。杠杆尺的特点 1、横杠能围绕支点转动。2、横杠处于平衡状态。3、横杠左右两边有小格，距离相等。12341234支点挂在杠杆尺左边的钩码看作是重物，钩码挂的格数就是重点的位置。挂在杠杆尺右边的钩码的重量就是提起重物所用的力。钩码挂的格数就是力点的位置。 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。螺母螺母（4） 进行实验：杠杆向右偏，则将平衡螺母往左调。杠杆向左偏，则将平衡螺母往右调。

8、 在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。然后把实验数据填入表中。F2F1L2L1 改变力和力臂的数值，再做两次实验，把实验数据填入表中。实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12320.1530.150.08100.04100.150.2 求出各次实验中动力动力臂和阻力阻力臂的值，然后思考杠杆的平衡条件。实验次数动力F1/N动力臂l1/m动力动力臂阻力F2/N阻力臂l2/m阻力阻力臂12320.1530.150.08100.04100.150.20.30.30.40.411杠杆的平衡条件是：（5） 得出结论：动力动力臂阻力阻力臂或写作：

9、F1L1 F2L2即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。阿基米德杠杆原理上面的关系也可以写成下面的形式：阻力 动力臂动力 阻力臂或F1 L2F2 L1动力 阻力臂阻力 动力臂或F1 L2F2 L1杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用?为什么要求杠杆静止时，在水平位置? 平衡螺母调节杠杆自身的平衡。力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。（6）交流与合作：挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？ 不能。Ol1=9ml2=7cmF1=200NF2杠杆的平衡条件应用例题：由F1l1F2l2 得：解：F2=F1 l1l2=200N9m0.07m=2.57104Nm=F2g=10Nkg12.57104N=2.571

10、03kg = 2.57t杠杆的分类杠杆平衡条件：F1l1F2l2 F1F2=l2l1三类杠杆：若l1l2，则F1 F2若l1= l2，则F1 F2若l1l2，则F1 F2省力杠杆等臂杠杆费力杠杆小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小支点用力点阻力点阻力点支点用力点理发剪铁皮剪 通过对力点、重点、支点的分析，理发剪是费力杠杆，铁皮剪是省力杠杆。省力杠杆l1F1l2F2根据杠杆平衡条件： F1L1=F2L2 若L1L2，则 F1F2；此杠杆为省力杠杆省力杠杆特点：省力但要费距离费力杠杆l1F1l2F2根据杠杆平衡条件： F1L1=F2L2 若L1F2 ； 此杠杆为费力杠杆费力杠杆特

11、点：费力但可以省距离根据杠杆平衡条件： F1L1=F2L2 若L1=L2，则 F1=F2 ；此杠杆为等臂杠杆等臂杠杆特点：不省力也不省距离O动力臂L1阻力臂L2F1F2等臂杠杆杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：省力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：等臂杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆生活物理社会生活中的剪刀思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？ 使用费力杠杆有什么好处？ 当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。1. 杠杆的概念：一根硬棒，在力的作用下如 果能绕 着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。2. 杠杆的五要素：

12、（1）支点：杠杆绕着转动的点。（用“O”表示）（2）动力：使杠杆转动的力。（用“F1”表示）（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。（用“F2”表示）（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。 （用“L1”表示）（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。 （用“L2”表示）小结 4. 杠杆的种类： 省力杠杆：L1L2，动力小于阻力特点：省力，但费距离。应用：羊角锤 费力杠杆：L1L2，动力大于阻力特点：费力，但省距离。应用：钓鱼竿 等臂杠杆：L1L2 ，动力等于阻力特点：不省力也不费力。应用：天平3. 杠杆的平衡条件： 动力动力臂阻力阻力臂F1L1 F2L2练 习找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。OF2F1L1L2练 习找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。OF1F2L1L2例题1：如图，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知0A=0.3c