《探究杠桿的平衡條件》課件

“給我一個(gè)立足點(diǎn)和一根給我一個(gè)立足點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的硬棒，我就能移動(dòng)足夠長(zhǎng)的硬棒，我就能移動(dòng)地球。地球?！卑⒒讖园⒒讖詫W(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道杠桿的定義，認(rèn)識(shí)杠桿的五要素；能準(zhǔn)確的畫(huà)出杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，得出杠桿的平衡條件；應(yīng)用杠桿的平衡條件去分析解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。請(qǐng)觀察下面幾幅圖這三個(gè)用具有什這三個(gè)用具有什 么共同特點(diǎn)么共同特點(diǎn) 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(diǎn)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)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是各種各樣的形狀.撬棒在撬石撬棒在撬石頭的過(guò)程中頭的過(guò)程中時(shí)怎么樣運(yùn)時(shí)怎么樣運(yùn)動(dòng)的？動(dòng)的？什么是動(dòng)力，什么是阻力什么是動(dòng)力，什么是阻力杠桿的五要素：杠桿的五要素：支點(diǎn)支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn) 用用“O”表示表示動(dòng)力動(dòng)力：驅(qū)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力：驅(qū)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 用用“F1”表示表示動(dòng)力臂動(dòng)力臂：支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離：支點(diǎn)到動(dòng)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(dòng)的力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 用用“F2”表示表示阻力臂阻力臂：支點(diǎn)到阻力作用線的距離：支點(diǎn)到阻力作用線的距離 用用“L2”表示表示F1F2L1L2O試著畫(huà)出各力和力臂試著畫(huà)出各力和力臂（1 1）先確定杠桿的支點(diǎn)）先確定杠桿的支點(diǎn)和畫(huà)動(dòng)力、阻力的方向。和畫(huà)動(dòng)力、阻力的方向。（2 2）過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)出力的作用線）過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)出力的作用線（注意：（注意：畫(huà)的時(shí)候要用虛線將力的作用線延長(zhǎng)。）畫(huà)的時(shí)候要用虛線將力的作用線延長(zhǎng)。）（）（）用虛線用虛線作從作從支點(diǎn)向力的作用線引垂線支點(diǎn)向力的作用線引垂線，畫(huà)，畫(huà)出出垂足，則從垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離支點(diǎn)到垂足的距離就是就是力臂力臂。（）最后用（）最后用大括號(hào)大括號(hào)勾出力臂，并在旁邊寫(xiě)上字母勾出力臂，并在旁邊寫(xiě)上字母L1或或L。畫(huà)力臂的方法是：畫(huà)力臂的方法是：L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫(huà)出圖中各力的力臂畫(huà)出圖中各力的力臂（1 1）找出支點(diǎn)的位置）找出支點(diǎn)的位置（3 3）從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力）從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力作用線的垂線作用線的垂線（2）確定動(dòng)力、阻力）確定動(dòng)力、阻力作用線作用線（4）標(biāo)垂足）標(biāo)垂足,定力臂定力臂畫(huà)出圖中杠桿各力的力臂畫(huà)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(wèn)題：提出問(wèn)題：引導(dǎo)猜想：引導(dǎo)猜想：回憶小時(shí)候玩翹翹板時(shí)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(lái)？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(shí)小女孩給板的動(dòng)力，動(dòng)力臂以平衡時(shí)小女孩給板的動(dòng)力，動(dòng)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阻力、阻力臂之間的定量關(guān)系嗎？定量關(guān)系嗎？猜想與假設(shè)：猜想與假設(shè)：二、實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件1提出問(wèn)題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)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+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(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)前在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)前，使杠桿在使杠桿在水平水平位置位置平衡平衡，為了為了避免杠桿避免杠桿自身的重力對(duì)杠桿平衡的自身的重力對(duì)杠桿平衡的影響影響。AB實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件器材器材:測(cè)量的物理量測(cè)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?fàn)顟B(tài)，實(shí)驗(yàn)時(shí)采處于靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用哪幅圖用哪幅圖？為什么為什么？討論：討論：實(shí)驗(yàn)時(shí)，使杠桿在實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)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.在杠桿的左側(cè)掛上適量的鉤碼，用彈簧在杠桿的左側(cè)掛上適量的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在測(cè)力計(jì)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(cè)力計(jì)示數(shù)。位置平衡，記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復(fù)上面的步驟，改變鉤碼數(shù)量或位置，重復(fù)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(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(jié)論：分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與你的假設(shè)一致嗎你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與你的假設(shè)一致嗎?你的結(jié)論是什么你的結(jié)論是什么?F1 L1=F2 L2動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)整個(gè)地球。給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)整個(gè)地球。”阿基米德阿基米德 會(huì)了嗎？會(huì)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(guān)杠桿的幾個(gè)概念一、杠桿及有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)(O(O點(diǎn)點(diǎn))動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F(F1 1)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F(F2 2)動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離(L(L1 1)阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離阻力臂：從支點(diǎn)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：F1L1F2L2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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在在A點(diǎn)處懸掛點(diǎn)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(shí)拉力上平衡，此時(shí)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；C.F C.F G G；D.D.無(wú)法比較。無(wú)法比較。A AO OB BF FG GA AB BC CD DF F1 1F F2 2動(dòng)力臂動(dòng)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(yīng)用三、杠桿的應(yīng)用h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A AB B省力省力，費(fèi)距離費(fèi)距離省力杠桿的特點(diǎn)省力杠桿的特點(diǎn)舉例生活中省力標(biāo)桿（舉例生活中省力標(biāo)桿（4 4種以上）？種以上）？省力杠桿省力杠桿F F2 2F F1 1動(dòng)力臂動(dòng)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(fèi)力杠桿是費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hA AB BA AB BF F2 2F F1 1O O費(fèi)力，省距離費(fèi)力，省距離費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)舉例？舉例？費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F F2 2F F1 1動(dòng)力臂動(dòng)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(diǎn)等臂杠桿的特點(diǎn) 省力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿力杠桿等臂杠桿等臂杠桿概念概念動(dòng)力臂大于阻力臂大于阻力臂的杠桿力臂的杠桿動(dòng)力臂小于阻力力臂小于阻力臂的杠桿臂的杠桿動(dòng)力臂等于阻力臂等于阻力臂的杠桿力臂的杠桿特點(diǎn)特點(diǎn)省了力，但省了力，但費(fèi)了距離了距離費(fèi)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(fèi)力力實(shí)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(duì)比三類杠桿的對(duì)比 1、各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)杠各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)杠桿，要剪開(kāi)較硬的物體，使用哪種剪刀桿，要剪開(kāi)較硬的物體，使用哪種剪刀最合適（最合適（）B B小練習(xí)小練習(xí)小練習(xí)小練習(xí) 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(shuō)法中正確的是下列說(shuō)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(fèi)力杠桿兩杠桿均為費(fèi)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(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe寫(xiě)在最后謝謝大家榮幸這一路，與你同行ItSAnHonorToWalkWithYouAllTheWay演講人：XXXXXX時(shí)間：XX年XX月XX日p經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe寫(xiě)在最后謝謝大家榮幸這一路，與你同行ItSAnHonorToWalkWithYouAllTheWay演講人：XXXXXX時(shí)間：XX年XX月XX日