单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,十,章 机械与人,第一节 科学探究:,杠杆的平衡条件,沪科版新教材同步教学课件,阿基米德曾经说过：给我一个支点，我可以撬动地球。,一.认识杠杆,1.什么是杠杆？,1、受力的作用,2、绕固定点转动,3、比较坚硬,在,力的作用,下，能绕某一,固定点,转动的,硬棒,，叫做杠杆。,力,固定点,硬棒,杠杆可以是直的，也可以是弯曲的,F,O,支,点,F,1,动力,F,2,阻力,认识杠杆的几个概念,动力作用线,L,1,阻力作用线,L,2,杠杆示意图:,F,2,阻力,L,1,动力臂,L,2,阻力臂,动力作用线,阻力作用线,O支点,杠杆绕着转动的固定点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,支点到动力作用线的距离,支点到阻力作用线的距离,F,1,动力,杠杆的五要素：,1.支点（O）：杠杆绕着转动的点;,2.动力（F,1,）：使杠杆转动的力;,3.阻力（F,2,）：阻碍杠杆转动的力;,4.动力臂（L,1,）：从支点到动力作用线的距离;,5.阻力臂（L,2,）：从支点到阻力作用线的距离。,注释：,a 力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所,画的一条虚线。,b 距离：点到直线的垂线段的长度。,什么是力臂？,力臂是支点到力的作用线的垂直距离。,思考讨论,：,1、力臂是一定在杠杆上吗？,2、杠杆是否都是直的？,不一定,杠杆可以是直的，也,可以是弯的,想一想?,3、如果力的作用线过支点，力臂为多少？,力臂为0,画力臂的方法：,一,找（,找准支点,）,二画（,画出力的作用线,）,三引（,引垂线,）,四标（标,垂足-直角符号、,标,力臂-支点到垂足的距离,）,1、什么叫,杠杆,支点,动力,动力臂,阻力,阻力臂,随堂练习,3、,标,画出杠杆,的五要素,2、,杠杆的五要素：,F,1,L,1,o,F,2,L,2,o,F,1,F,2,L,1,L,2,.,O,O,L,1,L,2,F,1,F,2,L,2,L,1,F,1,F,2,二、杠杆的平衡,提问：,什么是杠杆的平衡？,归纳结论：,当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时，我们说杠杆平衡了。,探究实验,：,用橡皮、小刀、直尺、硬币等物怎样组成杠杆，并使其平衡？,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,：,F,1,+L,1,=F,2,+L,2,F,1,L,1,=F,2,L,2,F,1,/L,1,=F,2,/L,2,F,1,L,1,=F,2,L,2,F,1,F,2,o,L,1,L,2,杠杆,平衡,螺母,实验探究,思考与讨论,杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起 什么作用?,作用是调节杠杆自身的平衡,为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?,因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。,杠杆调平的方法是什么？,“,左高左调、右高右调,”,进行实验与收集证据,实验次数,F,1,/N,L,1,/cm,F,2,/N,L,2,/cm,1,2,3,实验表格,请同学们开始实验,提问:,你的实验结论与你的假设,一致吗?你的结论是什么?,杠杆的平衡条件是：,交流与合作,动力,动力臂=阻力阻力臂,公式表示为：,F,1,L,1,=F,2,L,2,这就是阿基米德发现的杠杆原理。,条件：杠杆已平衡（如图）,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,？,做一做,问题探究,如何用弹簧测力计将下面的杠杆调平,小结,1.,学习了杠杆、支点、动力、,阻力、动力臂、阻力臂等概念.,2.,探究了杠杆的平衡条件是,动力,动力臂,=阻力,阻力臂,公式表示为:F,1,L,1,=F,2,L,2,例题,假如如图所示中的男孩重750N，小女孩重250N。当男孩离跷跷板的转轴0.5m时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？,已知：,阻力F,2,=750N 阻力臂L,2,=0.5m 动力F,1,=250N,求：,动力臂L,1,=？,解：根据杠杆的平衡条件F,1,L,1,=F,2,L,2,得,L,1,=（F,2,L,2,）/F,1,=（750N,0.5m）/250N=1.5m,答：小女孩应坐在离转轴1.5m处。,F3,F2,F4,F1,哪个方向更省力？,拉一拉,实验中，你这样做了吗？得到什么结果？是什么道理？,例题,1,：如图，一轻质杆,OA,一端固定在竖直墙上，可绕,O,点转动，已知,0A=0.8cm,，,OB=0.5cm,在,A,点处悬挂一重物,G,，,重,量为,20牛,，若在,B,处施一竖直向上的拉力,F,，使杠杆在水平位置平衡，此时拉力,F,为多少？,B,A,O,F,细心点哦!,解：,B,A,杠杆受力及力臂如图所示,F,2,=G=20牛,F,1,L,2,=0.8厘米,L,1,=0.5厘米,根据杠杆的平衡条件,F,1,L,1,=F,2,L,2,得：,F1=(F,2,L,2,)/L,1,=（20牛0.8厘米)/0.5厘米,=32牛,答：使杠杆在水平位置平衡时拉力F的大小为32牛。,O,1.两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,2、画出图中作用在A 点最小的力的方向,。,F,A,B,A,O,B,C,F,2,F,1,如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO0.1m，AB1m，OC0.7m，要撬起重为1400N的石头，需要在B端竖直,向下,用多少N的力才能撬起石头？,3、计算题,你做对了吗？,已知：L,2,=A0=0.1m L,1,=0C=0.7m F,2,=G=1400N,解：由杠杆平衡条件：F,1,L,1,=F,2,L,2,可得：,答：需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。,求：F,1,=?,如图：OB=2BA，物体重为60N，不计杠杆自身重力，绳与杆的夹角为30，则绳的拉力为多少？,O,B,A,练习：,G,三,、杠杆分类,注意：从表中可以看出，要最省力，必须力臂最长。,省力,费力,等臂,图中各是什么杠杆,费力,省力,省力,省力,省力,省力,省力,费力,舂,桔槔,我国古代的杠杆应用,衡器：天平和杆秤,典型示例题,1,：如图所示，轻质杠杆一端因水平方向力F作用而被逐步抬起，在此过程中F的大小及力臂变化是 （）,A变大、变大 B变大、变小,C变小、变大 D变小、变小,典型示例,2,：,如图所示，小,明,同学觉得按住木棒的力好大，,辛,苦。你认为他应该怎样改变位置会舒服些？请讲出你的理由。,答案：,将肩膀向袋子靠近点，因为阻力臂减小，动力就会减小。,B,典型示例题,3,：如图所示AOB为轻质杠杆，B端挂重物G，A端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是（）,AF2最小 BF4最小CF1最小 DF3最小,F,3,生活中的剪刀,1、一扁担长2m，小刚想用它去挑水，前桶重150N，后桶重180N，在挑水的过程中，小刚要使扁担在水平位置平衡，则肩应离前桶多远？（扁担自重不计）,综合练习,2、杠杆在我国古代具有许多巧妙的应用，护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图,可知它的支点是 ，在匀速拉起时，它属于一个 杠杆。,C,省力,3、如图所示，弹簧测力计分别沿a,b两方向使杠杆平衡，那么弹簧测力计从a到b的过程中，示数将（）,A.变大 B.变小,C.不变 D.无法判定,B,4、如图所示杠杆在杠杆的A点分别用不同方向的三个力F1,F2,F3使杠杆平衡，那么（）,A、F1最小 B、F2最小,C、F3最小 D、一样大,B,5、指出图4中所列工具分别属于那种简单机械，剪刀,；扳手,；钻头,。,6、如图6 是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个,（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共,重100N，设此时动力臂是,阻力臂的5倍，则抬起拉杆,的力F 为,N。,7、各式各样的剪刀都是一对杠杆.图7中，,剪刀是省力杠杆；理发时应选用,.(选填“甲”或“乙”),8、图2所示的用具中，属于费力杠杆的是【】,9、在图9所示的简单机械中，属于费力杠杆的是【】,10、图2所示的工具中，属于费力杠杆的是【】,11、两个小孩坐在跷跷板上，当跷跷板处于平衡时【】,A.两个小孩的重力一定相等,B.两个小孩到支点的距离一定相等,C.轻的小孩离支点近一些,D.重的小孩离支点近一些,A.钢丝钳 B.起子 C羊角锤.D.镊子,图2,12、汶川地震中，滚滚的山石挡住了道路。增援人员要用撬棒撬开山石，分别沿如图14所示的四个方向用力，其中最省力的是【】,A.沿F1方向 B.沿F2方向,C.沿F3方向 D.沿F4方向,图14,13、杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图16所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是【】,A10 g B400 g,C 1000 gD4000 g,图16,14、在图17中，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是【】,AF1 BF2,CF3 DF4,图17,15、（5分）图27为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片，若阻力F,2,为1500N，根据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小。,图27,