杠杆-课件(共45张PPT)

历史上“曹冲称象”的典故早已经是家喻户晓,当年年纪轻轻的小曹冲利用船的浮力原理巧妙地用石头等量地称出了大象的体重,令世人惊叹他的聪明才智。６月２２日中午１２时,一出现代版的“曹冲称象”在杭州动物园大象馆的空地上上演,只不过这次用来称象的工具不是水和船,而是一把最大重量仅为２０公斤的小小弹簧秤。这次活动的设计者就是杭州采荷中学物理教师周敏。６月２２日将近１２时“称象”正式开始。在一串香蕉的一路“引诱”下,一头１０岁左右的公象蹒跚地走进十几平方米大小的铁笼子里,待一切都准备就绪,此次活动的设计师周敏用弹簧秤钩住硬棒一头的接头,使劲儿地往下拽。困惑的大象在摇晃的铁笼里焦急地张望。在铁笼离地的瞬间,大象的体重压得铁笼底部的木板劈啪作响！大约持续了５秒钟左右,弹簧秤上清楚地显示出了大象的重量:２５０牛顿,除去铁笼的重量,最后称得大象的重量为２４吨左右。捏粉笔头比赛让班内力气最大的一名男生和班内力气最小的一名女生上台分别捏粉笔头表演。男生：空手捏粉笔头，结果没捏碎。女生：使用钳子夹粉笔头，结果粉笔被捏碎。提问：女生的力气比男生小为什么反而能把粉笔头捏碎呢？这三个用具有什么共同特点一、杠杆注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？汲水的桔槔3.OOOF1F1F1F2F2F2OL1L2支点动力阻力动力臂阻力臂支点杠杆绕着转动的固定点，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距离，用L2表示。有关杠杆的几个名词请作出下列杠杆的动力臂L1与阻力臂L2OL2L1F1F2F1F2OL1L2F1F2OL2L1你掌握了作图的方法了吗?与数学中经过直线外的一点作该直线的垂线的作图方法一样。L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂（1）找出支点的位置（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线（2）确定动力、阻力作用线（4）标垂足,定力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想2杠杆是否都是直的？1力臂是一定在杠杆上吗？3若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变想一想?提问：什么是力臂？力臂是支点到力的作用线的垂直距离。……二、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：F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1·L1=F2·L2提问：你还有其他的假设吗？还有其他假设，比如：F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23……什么是杠杆的平衡？当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。买菜唉！怎样才使它平衡用什么器材好呢？实验器材：带等分刻度的均质木尺、钩码、铁架台。①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。螺母螺母（4）进行实验：杠杆向右偏，则将平衡螺母往左调。杠杆向左偏，则将平衡螺母往右调。②在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。然后把实验数据填入表中。F2F1L2L1进行实验与收集证据实验次数左边右边F1/NL1/格F2/NL2/格12N31N624N22N4请同学们开始做实验提问:你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?F1·L1=F2·L2你会应用这个公式吗?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。力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。（6）交流与合作：挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？不能。实验过程为什么要做多次实验?实验结束，如何对数据进行处理?防止由于一次实验数据带来的偶然性的偏差。针对猜想用数学方法进行验证。（6）交流与合作：杠杆平衡后动力和阻力是两边钩码的重力吗？只是大小等于重力，作用点应该在杠杆上。小练习1、一根蜡烛截成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆的___端将翘起。2、一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆A)仍平衡；B)左端下降；C)右端下降；D)无法判断。小练习请你做一做F1F2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、杠杆的应用hS=4hOF2F1ABF2F1A’B’省力，费距离省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（4种以上）？省力杠杆F2F1O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉F2这是费力杠杆费力杠杆F2F1S=h/4hA’B’ABF2F1O费力，省距离费力杠杆的特点举例？费力杠杆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省力杠杆费力杠杆等臂杠杆概念动力臂大于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆特点省了力，但费了距离费了力，但省了距离不省力也不费力实例撬棒、铡刀、瓶起子、镊子、理发剪刀天平三类杠杆的对比1、各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（）B小练习2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是()A．两杠杆均为省力杠杆B．两杠杆均为费力杠杆C．ABC为省力杠杆D．A'B’C’为省力杠杆C4.下列实物中：天平、钢丝、镊子、切纸刀、钓鱼杆、铁铲、开刀（开酒瓶用）、启子，各属哪类杠杆：省力杠杆费力杠杆等臂杠杆钢丝钳镊子铁铲典型示例题5：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6：如图所示，小名同学觉得按住木棒的力好大，好幸苦。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7：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（）A．F2最小B．F4最小C．F1最小D．F3最小F3D