科學探究：杠桿的平衡條件.ppt

1,,第九章 機械與人 第一節(jié) 杠桿,補習網(wǎng)廈門家教中心 少走彎路，更多進步,,觀察下列工具，思考并討論其共同特征,,共同特征： 1、受力的作用 2、繞固定點轉(zhuǎn)動 3、比較堅硬 杠桿定義： 在力的作用下，能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，叫做杠桿。,,提問：在現(xiàn)實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例呢？,,認識杠桿的幾個概念,,O,,支 點,,動力作用線,,,,阻力作用線,,L2,,這些概念很重要 支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，用0表示。 動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用F1表示。 動力臂：從支點到動力作用線的距離，用L1表示。 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，用F2表示。 阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用L2表示。,一“點”支點O（一定在杠桿上） 動力F1 二“力” 相對的 阻力F2 動力臂L1 二“臂” 阻力臂L2,杠桿五要素,,,,7,杠桿示意圖的作法,,O,,,,,l1,F1,l2,F2,1.找支點,2. 作力的作用線,3. 作力臂,8,,,,,l1,,,F1,l2,F2,,,,3、從支點分別作動力作用線和阻力作用線的垂線段即為動力臂和阻力臂。,注意： 虛線、垂直符號、大括號、力臂符號l缺一不可。,1、找出支點O的位置；,2、畫出動力作用線和阻力作用線；,,,,,,,,,,,,,,畫出圖中杠桿各力的力臂,F1,l1,,l2,,F2,o,,F1,,F2,,L1,,L2,,,.,,畫力臂的方法： 一找（找準支點） 二畫（畫出力的作用線） 三引（引垂線） 四標（標垂足---直角符號、標力臂---支點到垂足的距離 ）,,1、 力臂是一定在杠桿上嗎？ 不一定 2、 杠桿是否都是直的？ 杠桿可以是直的，也可以是彎的 3、如果力的作用線過支點，力臂為多少？ 力臂為0,14,當杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉(zhuǎn)動時，我們就說杠桿平衡了。,三、杠桿的平衡：,15,1 提出問題：,杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、 阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？,2 猜想與假設(shè)：,假設(shè)一：,假設(shè)二：,假設(shè)三：,假設(shè)四：,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,科學探究：杠桿平衡條件,16,,給定器材：,1杠桿（上面標有刻度，每一大格為5cm） 2鉤碼(每個重0.5N） 3鐵架臺,科學探究：杠桿平衡條件,o,實驗探究,18,為何要調(diào)節(jié)成水平位置平衡？,O,,,,為了直接根據(jù)杠桿上的刻度讀出力臂,,,,杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用? 作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡 為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢? 因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出。 杠桿調(diào)平的方法是什么？ “左高左調(diào)、右高右調(diào)”,點擊播放,,,22,杠桿的平衡條件,動力動力臂阻力阻力臂,即：F1l1F2l2,動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。,實驗結(jié)論：,23,1、用撬棒撬起了一塊重 500N的石頭，已知動力臂是 1m，阻力臂是20cm ，撬起這 塊石頭至少要 用______N的力。,100,24,,,,,,270N,根據(jù)已知求動力？,,,條件：杠桿已平衡（如圖） 1、兩端去掉相同質(zhì)量的鉤碼，杠桿平衡嗎？ 2、將兩端鉤碼向支點移同樣的距離，杠桿平衡嗎？,,如何用彈簧測力計將下面的杠桿調(diào)平衡,點擊播放,27,,,,,,,,2.實驗中，你這樣做了嗎？得到什么結(jié)果？是什么道理？,,29,,,,A,B,C,o,,,,,,L1,,,L2,F1,F2,1、省力杠桿,由F1 L1 F2 L2， 若 L1L2 , 則F1<F2,30,省力杠桿（動力臂大于阻力臂）,,,,,F2,F1,L1,L2,O,31,,,h2,h1,省力杠桿：,O,h1 h2,省力、費距離,有何特點？,32,,,,,L2,L1,,,,,2、費力杠桿,由F1 L1 F2 L2， 若 L1F2,33,費力杠桿（動力臂小于 阻力臂）,,,,F2,F1,L1,L2,,O,34,費力杠桿：,,,h2,h1,O,費力、省距離,h1 h2,有何特點？,35,A,B,支點,,,,,L1,,,L2,F1,F2,,,,特點 不省力，也不省距離,3、等臂杠桿：,,,由F1 L1 F2 L2， 若 L1L2 , 則F1F2,36,等臂杠桿：動力臂等于阻力臂,,,,,F2,F1,L1,L2,O,什么時候使用等臂杠桿呢？,L2 L1,2 F1,,三、杠桿的分類: (1)動力臂阻力臂 (L1L2) 省力杠桿但要費距離 (2)動力臂阻力臂(L1=L2) 等臂杠桿 (3)動力臂阻力臂(L1<L2) 費力杠桿但省距離,38,杠桿的分類,請對下列器具應(yīng)用的杠桿進行分類：,省力杠桿,費力杠桿,費力杠桿,費力杠桿,省力杠桿,費力杠桿,,40,使用時哪些是省力杠桿？ 哪些費力杠桿？,41,,42,3-19,3-20,43,練習一：,,A,B,C,D,A,B,C,D,下列哪個杠桿是省力的（ ）,44,A,練習二：,B,C,D,A,B,C,下列哪個杠桿是省距離的（ ）,D,,搗谷的舂,,汲水的桔槔,47,,1、在天平、獨輪手推車、鑷子、鋼絲鉗中，屬于費 力杠桿的有________；屬于等臂杠桿的有_______。,鑷子,天平,,2、如圖所示的杠桿，重力不計，O為支點，AO=0.3m，當在A點懸吊一重為5N的物體，繩子拉力F=3N時，杠桿在水平位置平衡，在圖中畫出拉力F的力臂L2，力臂L2為______。,,,,,O,C,,,F,A,B,,,L2,0.5m,,3、圖中所畫力臂正確的是（ ）,D,D,,4.兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡,則( ) A.這兩個力的大小必須相等 B.這兩個力的力臂長必須相等 C.力臂較長的那個力比較大 D.力臂較長的那個力比較小,D,,5、畫出圖中作用在A 點最小的力的方向 。,,,6、如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端B端，其中AO0.1m，AB1m，OC0.7m，要撬起重為1400N的石頭，需要在B端豎直向下用多少N的力才能撬起石頭？,A,O,B,,,C,F2,F1,,已知：L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400N 求：F1=? 解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得： 答：需要在B端豎直向下用200N的力才能撬起石頭。,,1、什么是杠桿 在力的作用下，能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，物理學中叫做杠桿。 2、杠桿的五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂,小結(jié),Thank you!,