《探究杠桿的平衡條件》課件

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1、 “給我一個立足點和一根給我一個立足點和一根足夠長的硬棒，我就能移動足夠長的硬棒，我就能移動地球。地球?！卑⒒讖园⒒讖詫W習目標學習目標1、知道杠桿的定義，認識杠桿的五要素；能準確的畫出杠桿的動力臂和阻力臂2、通過實驗探究，得出杠桿的平衡條件；應用杠桿的平衡條件去分析解決簡單的實際問題。請觀察下面幾幅圖這三個用具有什這三個用具有什 么共同特點么共同特點 在力的作用下如果能繞著在力的作用下如果能繞著固定點固定點轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動的硬棒硬棒，就叫做，就叫做杠桿。杠桿。一、杠桿一、杠桿1、杠桿：、杠桿：注意注意：硬棒可以是直：硬棒可以是直,也可以是彎曲的也可以是彎曲的,即硬棒可以即硬棒可以是各種各樣的形狀

2、是各種各樣的形狀.撬棒在撬石撬棒在撬石頭的過程中頭的過程中時怎么樣運時怎么樣運動的？動的？什么是動力，什么是阻力什么是動力，什么是阻力杠桿的五要素：杠桿的五要素：支點支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點 用用“O”表示表示動力動力：驅(qū)使杠桿轉(zhuǎn)動的力：驅(qū)使杠桿轉(zhuǎn)動的力 用用“F1”表示表示動力臂動力臂：支點到動力作用線的距離：支點到動力作用線的距離 用用“L1”表示表示阻力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力 用用“F2”表示表示阻力臂阻力臂：支點到阻力作用線的距離：支點到阻力作用線的距離 用用“L2”表示表示F1F2L1L2O試著畫出各力和力臂試著畫出各力和力臂（1 1）先確定杠桿的支

3、點）先確定杠桿的支點和畫動力、阻力的方向。和畫動力、阻力的方向。（2 2）過力的作用點沿力的方向畫出力的作用線）過力的作用點沿力的方向畫出力的作用線（注意：（注意：畫的時候要用虛線將力的作用線延長。）畫的時候要用虛線將力的作用線延長。）（）（）用虛線用虛線作從作從支點向力的作用線引垂線支點向力的作用線引垂線，畫，畫出出垂足，則從垂足，則從支點到垂足的距離支點到垂足的距離就是就是力臂力臂。（）最后用（）最后用大括號大括號勾出力臂，并在旁邊寫上字母勾出力臂，并在旁邊寫上字母L1或或L。畫力臂的方法是：畫力臂的方法是：L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫出圖中各力的力臂畫出圖中各力的力臂（1 1）

4、找出支點的位置）找出支點的位置（3 3）從支點作動力、阻力）從支點作動力、阻力作用線的垂線作用線的垂線（2）確定動力、阻力）確定動力、阻力作用線作用線（4）標垂足）標垂足,定力臂定力臂畫出圖中杠桿各力的力臂畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O杠桿平衡滿足什么樣的條件？杠桿平衡滿足什么樣的條件？提出問題：提出問題：引導猜想：引導猜想：回憶小時候玩翹翹板時的情景，圖中小女孩怎樣做才能將比自己重的小男孩翹起來？根據(jù)以上情景你能猜出翹翹板水平根據(jù)以上情景你能猜出翹翹板水平平衡時小女孩給板的動力，動力臂以平衡時小女孩給板的動力，動力臂以及小男孩給板的阻力、阻力臂之間的及小男孩給板的

5、阻力、阻力臂之間的定量關系嗎？定量關系嗎？猜想與假設：猜想與假設：二、實驗探究：杠桿的平衡條件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系？2猜想與假設：假設一：假設二：假設三：假設四：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1L1=F2L2探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件杠桿的平衡狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)保持保持勻速轉(zhuǎn)動勻速轉(zhuǎn)動保持靜止保持靜止CD探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件 在實驗前在實驗前，是否也要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置是否也要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡平衡？為什么為什么？討論討論：實驗前實驗前，使杠桿在使杠桿在水平水平位置位置平衡平衡，為

6、了為了避免杠桿避免杠桿自身的重力對杠桿平衡的自身的重力對杠桿平衡的影響影響。AB實驗設計實驗設計杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件器材器材:測量的物理量測量的物理量:力力力臂力臂 A、B兩圖中的杠桿兩圖中的杠桿處于靜止狀態(tài)，實驗時采處于靜止狀態(tài)，實驗時采用哪幅圖用哪幅圖？為什么為什么？討論：討論：實驗時，使杠桿在實驗時，使杠桿在水平水平位置位置平衡，便于在杠桿上平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂直接讀出力臂的大小。的大小。探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件實驗步驟：實驗步驟：1.調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。2.在杠

7、桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧測力計在測力計在豎直方向上豎直方向上拉，使杠桿在水平拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測力計示數(shù)。位置平衡，記下彈簧測力計示數(shù)。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復上面的步驟，改變鉤碼數(shù)量或位置，重復上面的步驟，得出得出三組三組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。2l2/cmF2/Nl1/cmF1/N1實驗實驗次數(shù)次數(shù)探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件F2l2N.cmF1l1N.cm3分析數(shù)據(jù)，得出結論：分析數(shù)據(jù)，得出結論：你的實驗結論與你的假設一致嗎你的實驗結論與你的假設一致嗎?你的結論是什么你的結論是什么?F1 L1=F2 L2動力動力動力臂阻力動力臂阻力

8、阻力臂阻力臂“給我一個支點，我可以撬動整個地球。給我一個支點，我可以撬動整個地球?！卑⒒椎掳⒒椎?會了嗎？會了嗎？杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件F1 L1=F2 L2一、杠桿及有關杠桿的幾個概念一、杠桿及有關杠桿的幾個概念支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(O(O點點)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力(F(F1 1)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(F(F2 2)動力臂：從支點到動力作用線的距離動力臂：從支點到動力作用線的距離(L(L1 1)阻力臂：從支點到阻力作用線的距離阻力臂：從支點到阻力作用線的距離(L(L2 2)二、杠桿的平衡條件二、杠桿的平衡條件：F1

9、L1F2L2或或杠桿定義例題例題1：如圖，一輕質(zhì)桿：如圖，一輕質(zhì)桿OA一端固定一端固定在豎直墻上，可繞在豎直墻上，可繞O點轉(zhuǎn)動，已知點轉(zhuǎn)動，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在在A點處懸掛點處懸掛一重物一重物G，質(zhì)量為，質(zhì)量為2kg，若在，若在B處施一處施一豎直向上的拉力豎直向上的拉力F，使杠桿在水平線，使杠桿在水平線上平衡，此時拉力上平衡，此時拉力F為多少？為多少？B BA AO OF F 3 3、圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜、圖中的等臂杠桿處于水平位置并靜止，止，B B端繩子的拉力端繩子的拉力F F與與A A端重力端重力G G相比（相比（）A.F=GA.F=G；B.FB.F G G

10、；C.F C.F G G；D.D.無法比較。無法比較。A AO OB BF FG GA AB BC CD DF F1 1F F2 2動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2這這是省力杠桿是省力杠桿省力杠桿省力杠桿三、杠桿的應用三、杠桿的應用h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A AB B省力省力，費距離費距離省力杠桿的特點省力杠桿的特點舉例生活中省力標桿（舉例生活中省力標桿（4 4種以上）？種以上）？省力杠桿省力杠桿F

11、 F2 2F F1 1動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2這這是費力杠桿是費力杠桿費力杠桿費力杠桿F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hA AB BA AB BF F2 2F F1 1O O費力，省距離費力，省距離費力杠桿的特點費力杠桿的特點舉例？舉例？費力杠桿費力杠桿F F2 2F F1 1動力臂動力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1=L L2 2FF1 1=F F2 2這這是

12、等臂杠桿是等臂杠桿不省力，也不省距離不省力，也不省距離等臂杠桿的特點等臂杠桿的特點 省力杠桿省力杠桿費力杠桿力杠桿等臂杠桿等臂杠桿概念概念動力臂大于阻力臂大于阻力臂的杠桿力臂的杠桿動力臂小于阻力力臂小于阻力臂的杠桿臂的杠桿動力臂等于阻力臂等于阻力臂的杠桿力臂的杠桿特點特點省了力，但省了力，但費了距離了距離費了力，但省了了力，但省了距離距離不省力也不不省力也不費力力實例例撬棒、撬棒、鍘刀、刀、瓶起子、瓶起子、鑷子、理子、理發(fā)剪刀剪刀天平天平三類杠桿的對比三類杠桿的對比 1、各式各樣的剪刀都是一對對杠各式各樣的剪刀都是一對對杠桿，要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀桿，要剪開較硬的物體，使用哪種剪刀最合

13、適（最合適（）B B小練習小練習小練習小練習 2 2、如圖所示是腳踩式垃圾箱的示意圖，、如圖所示是腳踩式垃圾箱的示意圖，下列說法中正確的是下列說法中正確的是 ()()A A兩杠桿均為省力杠桿兩杠桿均為省力杠桿 B B兩杠桿均為費力杠桿兩杠桿均為費力杠桿 C CABCABC為省力杠桿為省力杠桿 D DABABC C為省力杠桿為省力杠桿Cp經(jīng)常不斷地學習,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe寫在最后謝謝大家榮幸這一路，與你同行ItSAnHonorToWalkWithYouAllTheWay演講人：XXXXXX時間：XX年XX月XX日p經(jīng)常不斷地學習,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe寫在最后謝謝大家榮幸這一路，與你同行ItSAnHonorToWalkWithYouAllTheWay演講人：XXXXXX時間：XX年XX月XX日