沪科版《杠杆的平衡条件》(新)

第十章机械与人第一节科学探究：杠杆的平衡条件2021/6/271只要能给我一个支点，我就能撬动地球2021/6/2722021/6/273一.认识杠杆2021/6/274一、什么是杠杆？跷跷板羊角锤撬棒2021/6/275起子剪刀天平2021/6/2761.有力的作用2.绕固定点转动3.硬棒归纳结论:在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆.杠杆有什么共同的特征呢？让我想一想?2021/6/277在现实生活中，你能举出哪些杠杆的实例呢？2021/6/2782021/6/279OF2F1人体中的杠杆2021/6/2710支点动力动力臂阻力阻力臂

杠杆绕着转动的固定点，用0表示。使杠杆转动的力，用F1表示。

从支点到动力作用线的距离，用L1表示。阻碍杠杆转动的力，用F2表示。从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。

一“点”——支点O（一定在杠杆上）动力F1二“力”——（一定作用在杠杆上）阻力F2动力臂L1二“臂”——阻力臂L2杠杆五要素认识杠杆的几个概念2021/6/2711FO支点F1动力F2阻力认识杠杆的几个概念动力作用线L1阻力作用线L22021/6/2712标画出杠杆的五要素F1L1◎oF2L2试一试2021/6/2713画力臂的方法：一找（找准支点）二画（画出力的作用线,延长线用虚线）三引（引垂线,用虚线）四标（标垂足---直角符号、标力臂---支点到垂足的距离）2021/6/2714F2F1OBAL1L2（１）例题：请把下图中的支点与力臂画出来。2021/6/2715例题：画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2O2021/6/2716oF1F2L2.L12021/6/2717OOL1L2F1F2L2L1F1F2你会画力臂了吗？2021/6/2718杠杆示意图的作法Ol1F1l2F22021/6/2719杠杆示意图的作法l1F1l2F2Ｏ2021/6/2720杠杆示意图的作法l1F1l2F2Ｏ2021/6/27212杠杆是否都是直的？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?2021/6/27224.分析论证制定计划进行实验3.2.猜想与假设科学探究的基本过程“实验探究：杠杆的平衡条件”1.提出问题2021/6/2723探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态杠杆的平衡状态保持匀速直线运动保持静止保持匀速转动保持静止2021/6/2724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+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1

·L1=F2

·L22021/6/2725AB实验设计杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台探究杠杆的平衡条件器材:测量的物理量:力力臂

A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？讨论：

实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接测出力臂的大小。2021/6/2726CD探究杠杆的平衡条件在实验前,是否也要调节杠杆在水平位置平衡?为什么？讨论：

实验前，使杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响，且便于直接在杠杆上读出力臂的值。2021/6/2727探究杠杆的平衡条件实验步骤：1.调节杠杆在水平位置平衡。2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。（多次实验是为了避免偶然性，得出普遍规律）2021/6/2728杠杆平衡条件：探究杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L22021/6/2729实验题训练:研究杠杆平衡条件的实验装置如图所示，在未挂钩码时，平衡螺母的作用是__________________________,挂上钩码后，发现杠杆不平衡，则应______________________________________________________________。使杠杆在水平位置平衡移动钩码的位置(或改变钩码的个数)使杠杆在水平位置平衡2021/6/2730在“研究杠杆平衡条件”的实验中：(1)所用的器材有弹簧测力计，支架，线，_______和______________.(2)实验前,先要调节杠杆两端的________.使杠杆在___________.强调这一平衡位置的目的是__________________________________.(3)如图所示的杠杆已处于平衡状态,若左端所挂重物的重力是1N,则弹簧测力计的示数______2N,因为弹簧测力计拉力的力臂______OA的长度(均填“大于”、“小于”或“等于”).如果要在杠杆上直接可以读出力臂值来计算,那么弹簧测力计应沿_________方向拉着杠杆.(4)该实验得到的结论是:

____________________________________钩码带刻度的杠杆平衡螺母水平平衡便于直接在杠杆上读出力臂的值大于小于竖直向上杠杆平衡时：动力动力臂=阻力阻力臂2021/6/2731练习：已平衡的杠杆1、两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？2、将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？2021/6/2732OG1G2l1l2∴G1＜G2即G1×l1

＝G2×l2又∵l1＞l2∵F1×l1

＝F2×l22021/6/2733杠杆平衡条件的应用例题：当在杠杆处于平衡状态，阻力为3000N，动力臂和阻力臂分别为180cm和6cm，请问动力为多少？已知：F2=3000NL1=180cmL2=6cm求：F1=？解：根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2，得F1=（F2×L2）/L1=（3000N×6cm）/180cm=100N答：动力为100N。2021/6/2734Ol1=9ml2=7cmF1=200NF2杠杆的平衡条件应用例题：由F1l1＝F2l2得：解：F2=F1l1l2=200N×9m0.07m=2.57×104Nm=F2g=10N·kg—12.57×104N=2.57×103kg=

2.57t2021/6/2735例：学校组织同学们到农村参加社会实践活动，小强第一次学习挑担子，他做了以下两次试验，请你根据各小题后的要求作答。(1)他先在1.2m扁担的两端各挂上50N的重物，担子很快就被平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置（只要回答，不要分析）？(2)接着，他又在扁担的A端加上50N的重物，但他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识，帮助他计算出肩膀应距B端多远，担子才能重新水平平衡？（扁担质量忽略不计）

2021/6/2736练习：.如图所示，一体积为1000cm3的实心铝块浸没在水中，并用细线挂在一轻质杠杆的B点，现在杠杆的A点施加一个竖直向下的拉力F使杠杆在水平位置保持平衡，则拉力F=

.(已知OB=2OA,ρ铝=2.7×103kg/m3)2021/6/2737练习：如图所示，一边长为10cm的实心正方体铜块和一金属块分别挂在轻质杠杆的A点和B点，杠杆在水平位置保持平衡时铜块对地面的压强为6900Pa，求金属块的重（已知ρ铜=2.7×103kg/m3，OA:OB=3:2）。2021/6/27381.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则()

A.这两个力的大小必须相等

B.这两个力的力臂长必须相等

C.力臂较长的那个力比较大

D.力臂较长的那个力比较小D课堂练习2021/6/2739第二课时2021/6/2740杠杆的分类杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2F1F2=l2l1三类杠杆：若l1＞l2，则F1F2若l1=l2，则F1F2若l1＜l2，则F1F2＞＝＜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2021/6/2741省力杠杆

F1F2L2L1∵F1·L1=F2·L2

，又L1>L2∴F1<F22021/6/2742省力杠杆（动力臂>阻力臂）F2F1L1L2O2021/6/2743h2h1∴省力杠杆的特点是：Oh1＞h2省力费距离2021/6/2744省力杠杆的应用：2021/6/2745费力杠杆（动力臂<阻力臂）F2F1L1L2O2021/6/2746∴费力杠杆的特点是:h2h1O费力省距离h1＜h22021/6/2747我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？2021/6/2748等臂杠杆（动力臂=阻力臂）F2F1L1L2O

L2＝L1Ｆ2

＝

F1∴等臂杠杆的特点是:不省力，不费力不省距离，不费距离2021/6/2749等臂杠杆有用吗？2021/6/2750杠杆的分类：1、若l1＞l2，则F1F22、若l1=l2，则F1F23、若l1＜l2，则F1F2＞＝＜费力杠杆（省距离）等臂杠杆省力杠杆（费距离）小结：2021/6/2751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2021/6/2752杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆2021/6/2753它们是什么杠杆？2021/6/2754在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（ ）A．翘棒 B．镊子 C．铡刀 D．开瓶器2021/6/2755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。2021/6/2756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体，其中选用最合适的剪刀是（）2021/6/2757如图所示为使杠杆平衡，F1、F2、F3

三次分别作用在A点，其中______最小。F2希腊科学家阿基米德发现杠杆原理后，发出了“给我支点，我可以撬动地球”的豪言壮语。假如阿基米德在杠杆的一端施加600N的力，要