探究杠杆平衡条件1

杠杆平衡条件的应用知识与技能过程与方法情感态度与价值观认识杠杆。认识杠杆的几个概念。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。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。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。关心生活、生产、自然现象中杠杆的使用。乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆烦方便自己工作的意识。认识科学探究中必须有合作精神。教学重、难点教学重点：画最小的力。杠杆平衡计算题。教学难点：寻找力臂。根据实物图画出杠杆示意图l2OF1F2l2l1l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF1OF2F1O

F2

F1

l2l1O

l1F1

F2

l2人体中的杠杆踮着脚尖为什么难以站稳?ABCDEF图1图2问:图1与图2有何不同之处?图1在水平位置,图2不在水平位置问:图1与图2有何相同之处?都处于静止状态杠杆的平衡状态思考：怎么的杠杆才算平衡呢？当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。F1F2l1l2=（或）杠杆的平衡状态：静止或匀速转动杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2思考：1、在实验开始时，为什么先要调节杠杆在水平位置平衡？2、有用弹簧测力计作阻力进行实验时，弹簧测力计为什么要竖直向上拉？如果弹簧测力计向上斜拉，它的读数会发生怎样的变化？3、在调好杠杆平衡之后进行实验的过程中，是否需要再调整杠杆的平衡螺母？杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2或F1L1F2L2＝杠杆的应用中国古代对杠杆也有广泛的使用古埃及人在建金字塔生活中的杠杆省力杠杆（动力臂大于阻力臂）F2F1L1L2Oh2h1省力杠杆：Oh1＞h2省力、费距离有何特点？费力杠杆（动力臂小于阻力臂）F2F1L1L2O费力杠杆：h2h1O费力、省距离h1＜h2有何特点？F2F1动力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1<L2∴F1>

F2这是费力杠杆费力杠杆等臂杠杆：动力臂等于阻力臂F2F1L1L2O什么时候使用等臂杠杆呢？L2＝L1Ｆ2＝F1F2F1动力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1=

L2∴F1=

F2这是等臂杠杆等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点4、杠杆的应用：①当l1＞l2时，F1＜F2省力杠杆②当l1＜l2时，F1＞F2费力杠杆③当l1=l2时，F1=F2等臂杠杆如：铡刀、起瓶器如：鱼竿、筷子如：天平哪些杠杆是省力,哪些是费力杠杆?举例生活中的例子,并说明原因讨论：如何正确选用这些剪刀？为什么？ABCDEF下图杠杆分别是哪种杠杆？O

F1

F2

l2l1费力杠杆省力杠杆等臂杠杆ll省力杠杆F1

F2

l1l2它们是什么杠杆？想一想：为什么有的杠杆会费力？设 计这种杠杆的目的是什么？P96例题：道钉橇有关尺寸如图所示，若在A点竖直向下的作用200牛的力，道钉橇对道钉会产生多大的力？·F1F2OL1L21.2米6厘米如果这个力还不能将道钉拔出，在保持手的作用力大小和作用点不变的情况下采用什么方法可以增大道钉橇对道钉的作用力？8．如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在A点,重力为500牛,那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少＿＿＿。若他在1分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4米，则他的功率至少为＿＿＿瓦。

300牛60结束1。有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？已知：F1＝1000NF2＝3000NL1＝1.5m求：L2＝？解：根据杠杆的平衡条件：

F1L1＝F2L2

L2＝F1L1

/F2=(1000NX1.5m)/3000N=0.5m答：它的阻力臂为0.5m.2。一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？F1=G1＝600NF2=G2＝200NOL1L2L=1.8m根据L1＋L2＝1.8m得出L2=1.8m－L1根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2600NXL1＝200NX(1.8m－L1）得：L1=0.45m解:设肩的前端为动力F1和动力臂L1答：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁担平衡。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=30cm，OB=20cm,在A点处悬挂一重物G，质量为2kg，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F为多少？

BAOFL2L1解：F2=G=mg=2Kg×10N/Kg=20N由F1L1＝F2L2，得：F2L2＝F1L120N×30cm20cm＝=30N答：此时拉力F为30N例题2：如图：OA=2OB，物体重为60N，不计杠杆自身重力，绳与杆的夹角为30℃，则绳的拉力为多少？OBAF1L1L2解：在直角三角形OAC中 ∠OAC=300L1=1/2OA,L2=OB=1/2OAL1=L2由F1.L1=F2.L2知F1=F2=G=60NC答：此时绳的拉力F为60N考考你计算8、杠杆平衡时，动力为10N，阻力为40N，动力臂为0.4m求阻力臂。9、一条扁担长1.4m左端挂300N重的物体，右端挂400N重的物体，问人肩能挑距左端多远的地方，扁担才能处于水平平衡？练习一：ABCDAB

CD下列个杠杆是省力的（）A练习二：BCDABC下列哪个杠杆是省距离的（）D1.如图4,杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么?2.如图5,某一同学由图得出F1×OA=F2×OB,这个结论对吗?为什么?练习三：寻找最小的力F1F2L1L2O力臂的画法力臂：支点到力的作用线的垂直距离。1、先找点2、再画力3、作垂线4、标力臂步骤：例、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？什么时候力最小？答：要改变F1OL1L2F2F3力臂最长时力最小。L3画最小的力步骤：1、确定支点和力的作用点。2、连接支点和力的作用点就是最长的力臂。3、根据杠杆平衡条件，在力的作用点做与力臂垂直的线段就是最小的力。4、确定力的方向，在支点两侧方向相同在支点同侧方向相反1、有一弯曲杠杆如图，Ｏ为支点，在Ａ点挂一重物Ｇ，为使杠杆在图中所示位置平衡，请在点Ｃ画出所加最小力示意图ＡＯＣＧF最小的力支点两侧方向反3、半径为的Ｒ圆柱体截面如图所示，现以Ａ点为支点将它推上高为Ｒ／２的台阶，请画出所用最小推力示意图ＡＲF最小的力4、如图，想用最小的力将讲桌左端抬起，画出最小的力示意图。AF最小的力F1F2动力臂l1阻力臂l2O最小的力人施加于杠杆的力最小，F1的方向如何加？如图所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，哪一种方式更省力？C为B、D的中点。请你具体说明原因。

能力提升L上L下F2B如图，杠杆上Ｂ点吊一重物，为使杠杆平衡，在Ａ点分别施加方向不同的力Ｆ１Ｆ２Ｆ３，其中最小的力是：（）Ａ：Ｆ１Ｂ：Ｆ２Ｃ：Ｆ３Ｄ：力大小相等ＧＦ１Ｆ２Ｆ３ＢＡ练习巩固练习2。各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（

）

1。一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是______.2：3B3。在下图的四个杠杆均处于平衡状态,各杠杆上悬挂的物体重G均相等,所需的力分别为F1、F2、F3、F4，其中最小的是()4。①剪铁皮的剪子、②钓鱼杆、③天平、④电工钳,其中省力的杠杆是________省距离的杠杆________,等臂的杠杆是__________.1、4F132GGGG5。一根杠杆AB长1m，支点距B端0.4m，现如图所示在A端挂一个重200N的物体G1，若要使杠杆平衡，则要在B端挂一多重的物体G2？

300N6。左图中轻棒OA可绕O点转动，OA长1.8m，在杆上距O点0.6m处的B点用绳挂一个重120N的物体G，若要使OA如左图所示位置平衡，则在A点应施加的最小力为_____________N，试在右图中由所给条件作出该力的图示。20N7。如图所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物G提起时所用的最小动力（图中装置可绕A点转动）。

80N

8。用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅常在扳手柄上再套一节管子，如图。这样就可以比较容易地拧下螺母，这是因为（）A、套上的管子较重，可以省些力B、套上的管子较粗，使用比较方便C、套上管子后可以用较大的力D、套上管子后增大了力D9。如图，人体前臂可以视作杠杆，当曲肘将手中重物举起时，阻力臂大小将

（填“增大”或“减小”）减小

10、如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒C点受到石块的压力是1500牛，且AB=1.5米，BC=0.3米、CD=0.2米，则要撬动该石块所用的力应不小于（）A、500牛B、300牛C、200牛D、150牛D11,如图的缝纫机踏板是杠杆，用脚踩踏板使用它工作时是（）A、省力的B、费力的C、既不省力也不费力D、可以省力也可以费力12.、如图甲是锅炉的安全阀门自动控制的装置。请在图乙中画出杠杆OAB所受动力和阻力的示意图。B13.如图，先调节杠杆在水平位置平衡，然后在A点挂两个质量相同的钩码，欲使杠杆重新平衡，可在B点挂上同质量的钩码个数为（）A、1B、2C、3D、4