杠杆-课件1

给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球。2020/3/15邢老师工作室这些能给我们提供省力、方便的工具都称为机械【复杂机械】蒸汽机拖拉机汽车起重机复杂机械是由简单机械组成的。人们将机械的各种构件归并为杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等，并把它们称为简单机械。这三个用具有什么共同特点共同点：①都是坚实物体．（软的不行，直的弯的都可以）②工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的．③除固定不动的点外，还要受到两个力的作用（一个能使它转动，另一个阻碍它转动）．一、杠杆——最简单的机械在力的作用下能绕支撑点转动的坚实物体。【杠杆】【模型】可见，杠杆不是特指某一种机械，而是满足以上特征的各种机械的共同指称。—生活中的杠杆钢丝钳杆秤瓶盖起子道钉撬火钳独轮车一些生活中可看作杠杆模型的工具。【列举】特别说明:•作为杠杆的物体可以是直的，也可以是弯的，但必须是坚实的，不易发生形变的。1、物理学中，把在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体（直棒或曲棒），叫做杠杆。OOOF1OL1支点动力动力臂阻力臂支点杠杆绕着转动的支撑点，用O表示。动力使杠杆转动的力，用F1表示。动力臂从支点到动力作用线的垂直距离，用L1表示。阻力阻碍杠杆转动的力，用F2表示。阻力臂从支点到阻力作用线的垂直距离，用L2表示。杠杆的五要素(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)2、杠杆的描述：OF2F1顺时针旋转逆时针旋转辨别杠杆旋转的方向动力、阻力使杠杆转动的方向相反，力的方向不一定相反。注意：a、动力阻力都是杠杆受到的力，而不是杠杆给其他物体的力（杠杆是受力物体）。b、动力阻力的方向不一定相反，但是使杠杆转动的方向一定相反。c、有时动力和阻力不能区分，谁当动力都可以。分辨杠杆o1o2找支点、动力、阻力oF2F1oF1F2F1oF2找支点、动力、阻力OF1F2OF1F2支点O动力臂l1阻力臂l2动力F1阻力F2∟∟（1）找点——找支点；（2）画线——画出力的作用线；（3）作垂——过支点作力的作用线的垂线；（4）标臂——标出对应力臂(L1、L2）；1.找支点2.画作用线4.标力臂●O●●F1F2l1l2—力臂的作法（例1）3.作垂线l1F1l2F2Ｏ∟—力臂的作法（例2）1.找支点2.画作用线3.作垂线4.标力臂F1F2L1L2O—力臂的作法（例3）OF1F2L1L2—力臂的作法（例4）OF1F2L1L2—力臂的作法（例5）剪刀OF1F2L1L2—力臂的作法（例6）OF1F2L2L1—力臂的作法（例7）小结：画力臂的方法：一找（找准支点）二画（画出力的作用线）(注意：画的时候要用虚线将力的作用线延长。）三引（从支点到力的作用线引垂线）四标（标垂足---直角符号、标力臂---支点到垂足的距离）最后用大括号勾出力臂，并在旁边写上字母L1或L２。AOBF1L2L1强调：1.力臂是支点到力的作用线的垂线垂足距离，不是支点到作用点的距离。2.力的作用线是一条直线，没有方向。3力的作用线用虚线表示，力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足。F2思考：力臂是一定在杠杆上吗？答：不是。F1F2L1L2F1F2L1L2O画出各力和力臂练一练：阻力臂L2动力臂L1画力臂oF1F2L1L2.zxxkw画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2OL2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂（1）找点（2）画线（3）作垂（4）标臂提问：1、什么是力臂？3、杠杆是否都是直的？答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离（力过支点时力臂为零）。2、力臂是一定在杠杆上吗？答：不是，力臂可以在杠杆上（力与力臂垂直时），也可以在杠杆外答：杠杆可以是直的，也可以是弯的，但必须是坚实的，不易发生形变的。支点(O)：杠杆绕着转动的点动力(F1)：使杠杆转动的力阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离1、定义：在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体。动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离2、杠杆的五要素:一、认识杠杆：3、力臂的作法：1.找点;2.画线;3.作垂;4.标臂;二、杠杆平衡1、杠杆平衡：当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于平衡状态。杠杆平衡物体的平衡状态杠杆的平衡状态保持匀速直线运动保持静止保持匀速转动保持静止观察与思考:一个平衡的杠杆,现移动一边的钩码的悬挂点,会有什么现象?请观察实验.O这说明杠杆的平衡不仅与力的大小有关,还与力的作用点有关.观察与思考:一个平衡的杠杆,现用一个滑轮推动右边挂钩码的悬线,改变作用力的方向,请观察实验现象.O这说明杠杆的平衡不仅与力的大小和作用点有关,还与力的作用方向有关.【观察结果】由观察结果可知：杠杆的平衡不仅与动力和阻力的大小有关，还与力的作用点及力的作用方向有关。探究杠杆的平衡条件猜想:杠杆的平衡可能与哪些因素有关?杠杆的平衡条件物体的平衡条件受平衡力作用只与力的三要素有关力、力臂F1F2oL1L23.设计实验:铁架台杠杆钩码器材测量的物理量力(钩码重）力臂1.提出问题:2.猜想与假设:AB探究杠杆的平衡条件A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？讨论：·F1F2Ol1l2倾斜状态时力臂不好测量便于测量力臂CD探究杠杆的平衡条件在实验前,是否也要调节杠杆在水平位置平衡?为什么？讨论：实验前，使杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。平衡螺母实验前如何调节杠杆在水平位置平衡？作用:调节杠杆自身的平衡杠杆向右沉，则将平衡螺母往左调。杠杆向左沉，则将平衡螺母往右调。4.进行实验（实验步骤）：1.调平——调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。2.挂码——在杠杆的左右两侧挂上数目不等的钩码，调节钩码的位置使杠杆在水平位置再次平衡，4.改变钩码数量，重复上述步骤，记录四组数据。3.设计实验:2.猜想与假设:1.提出问题:3.记录——记下动力(F1)、动力臂（L1）、阻力（F2）、阻力臂（L2）的大小。实验步骤：（1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。螺母螺母F2F1L2L1（2）在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡.记录实验数据F1、L1、F2、L2填入课本的表格中。提醒：每个钩码重1GN，杠杆每格代表力臂为1Lm，本次实验统一认为左边动力，右边阻力。（3）改变力和力臂的数值，再做几次实验，将结果填入表中，进行实验与收集证据。实验次数F1/N）L1/cmF2/NL2/cm1234F1×L1F2×L2（N.cm）（N.cm）OL1L2F1F2F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢？思考：杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1L1＝F2L2这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。（4）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。动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1L1＝F2L2小结：杠杆的平衡条件：或结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是______.2：3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。便于力臂的数值在杠杆上直接读出或量出交流与合作：挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？不能。622、将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？1、两端各去掉1个钩码，杠杆平衡吗？3、由平衡条件可看出：只有当杠杆的支点两边的力和力臂的乘积相等时，杠杆才能平衡。仅仅杠杆的两个力相等，或仅仅两个力臂相等，杠杆不一定平衡。4、在利用杠杆平衡条件分析问题时，一定要做到两边力和力臂的单位对应统一。力F1、F2-----N力臂L1、L2-----只需两边单位一样就行了（如m、dm、cm、mm都行。）注意几点：1、在实验前将杠杆放在水平面上；2、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态。1、在研究杠杆的平衡条件实验中，应调节杠杆两端的使杠杆在_位置平衡。实验要记录的数据有____，_____，_______，______。实验的结论是：。平衡螺母水平动力阻力动力臂阻力臂F1L1＝F2L22、小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。（1）若使杠杆在位置平衡，需把平衡螺母向端调节。（2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。（3）若在C处挂6N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该，此时弹簧测力计的示数为。水平右2OACB竖直向上2N3、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：⑴左右力臂L1:L2=______?·L1L2⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆____（填“能或不能”）平衡？___边下降?1:2不能右注：哪边力与力臂的乘积大，则那一边将下降。4、有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？已知：F1＝1000NF2＝3000NL1＝1.5m求：L2＝？解：根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2得L2＝F1L1/F2=(1000N×1.5m)/3000N=0.5m答：它的阻力臂为0.5m.阻力G＝960N阻力臂L2=50cm动力臂L1=120cm5.画力臂，再根据已知求动力？动力F＝？解：由杠杠平衡条件：FL1=GL2得，F×120cm=960N×50cmF=480N作业：《学法》P72---73“课堂训练”“课后提升”题知识回顾杠杆平衡条件：（1）内容：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂（2）表达式：F1×L1=F2×L2F1F2动力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1〉L2∴F1〈F2这是省力杠杆省力杠杆三、杠杆的分类F１=F２l２l１hS=4hOF2F1ABF2F1A’B’省力，费距离省力杠杆的特点举例生活中省力杠杆（4种以上）？省力杠杆的应用zxxkw省力杠杆道钉撬羊角锤起子钳子手动抽水机F2F1O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉F2这是费力杠杆费力杠杆F１=F２l２l１F2F1S=h/4hA’B’ABF2F1O费力，省距离费力杠杆的特点举例？费力杠杆费力杠杆缝纫机脚踏板起重机剪刀镊子人的胳膊筷子F2F1动力臂L1O由F1L1=F2L2∵L1=L2∴F1=F2这是等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点F１=F２l２l１等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。托盘天平物理天平杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆费力杠杆等臂杠杆L1L2F1F2(动力阻力)省力费距离省距离费力既不省力也不省距离L1L2F1F2(动力阻力)L1=L2F1=F2(动力=阻力)杠杆的分类杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2F1F2=l2l1三类杠杆：若l1＞l2，则F1F2若l1=l2，则F1F2若l1＜l2，则F1F2＞＝＜省力杠杆等臂杠杆费力杠杆小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小省力杠杆练习：下列杠杠哪些属于省力杠杠？哪些属于费力杠杠？省力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆省力杠杆四、杠杆的应用今天我们用塔吊建成现代化城市！讨论交流：研究杆秤杆秤曾是我国应用最广泛的称重工具，它是一种典型的杠杆。试分析它的工作原理，并比较它和天平的优缺点。杆秤：秤砣的质量为0.5Kg，提纽到秤钩的距离为10cm，此时提纽到秤砣的距离为30cm，则鱼的质量为多少？OF1=G鱼F2=G砣L1L2我国古代的杠杆捣谷的舂(chong)汲水的桔槔实验中，你这样做了吗？得到什么结果？是什么道理？只有力与杠杆垂直时，力臂最长，且与杠杆重合，力最小！F1L1F2L2F3L3OAFG在如图所示的杠杆中画出最小的力F。生活·物理·社会生活中的剪刀思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？使用费力杠杆有什么好处？当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。Ol2F1F2l1F1F