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文档简介
1、,这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械。,导入新课,机械表是一种精密的机械,缝纫机,起重机,复杂机械是由简单机械组成。,抽油机,机器人,杠杆,1.杠杆2.杠杆的平衡条件3.杠杆的应用,本节导航,1.杠杆,请仔细观察下面图片,看看它们有什么共同点?,硬棒,绕固定点转动,固定点,杠杆的共同的特征是:,一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是。,杠杆,注:硬棒可以是各种形状的。,归纳结论:,起子,这些工具是杠杆吗?,钳子,鱼杆,天平,杆秤,这些工具是杠杆吗?,古埃及人建金字塔时利用了杠杆,撬棒在撬石头的过程中怎样运动,动力作用线,动力臂,阻力臂,动力,阻力,阻力作用线,o,支点,杠杆
2、五要素,F1,F2,L1,L2,什么是力臂?,力臂是支点到力的作用线的垂直距离。,支点(O):,动力(F1):,阻力(F2):,动力臂(L1):,阻力臂(L2):,力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线。,杠杆绕着转动的点。,杠杆五要素,促使杠杆转动的力。,阻碍杠杆转动的力。,从支点到动力作用线的垂直距离。,从支点到阻力作用线的垂直距离。,o,F1,F2,L2,L1,画一画杠杆五要素,撬撬板,o,F1,F2,L1,L2,手动抽水机,(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。,画力臂的方法,F1,F2,L1,L2,什么是
3、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+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1L1=F2L2,2.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,移动钩码的位置,使杠杆平衡。这是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:,调节杠杆两端的螺母,使杠杆
4、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。,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。,F2,F1,L2,L1,改变力和力臂的数值,再做两次实验,把实验数据填入表中。,1,0.15,1.5,0.1,2,0.08,4,0.04,2,0.1,1,0.2,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。,1,0.15,1.5,0.1,2,0.08,4,0.04,2,0.1,1,0.2,0.15,0.15,0.16,0.16,0.2,0.2,杠杆的平衡条件是:,
5、(5)得出结论:,动力动力臂阻力阻力臂,或写作:F1L1F2L2,即:杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。,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,F1L2,F2L1,动力阻力臂阻力动力臂,或,F1L2,F2L1,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。,3.杠杆的应用,(1)根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,若L1L2,则F1L2,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
6、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,F1L1F2L2,巩固练习,1.力臂是一定在杠杆上吗?,答:不是。,F1,F2,L1,L2,2.杠杆都是直的?,答:杠杆可以是直的,也可以是弯的。,3.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?,答:改变。,F1,O,L1,L2,F2,4.哪种剪纸方法省力?哪种剪纸方法省距离?,1.蹬自行车脚踏板时,如果只向下用力,则当脚踏板在水平位置时,动力臂最大,这时用力效果最好。,2.剪较硬的物体阻力较大,要用动力臂比阻力臂长的剪刀,即教材图13.4-9中间的这种。,剪纸或布时,阻力不很大,用图13.4-9左边的这两种动力臂较短的剪刀,完成一次剪裁动作,可以剪裁较长的纸或布,加快剪切速度。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,为了加快修剪速度,剪切整齐,要求剪刀刀口要长,就要用图13.4-9右边的这种动力臂较长、阻力臂较短,同时刀口较长的剪刀。,4.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。,用剪刀剪物体时,被剪物体的具体位置不同,阻力
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