11.1杠杆

“给我一个立足点和一根足够长的硬棒，我就能移动地球。”——阿基米徳从我们每天吃饭用的筷子，到航天飞机捕捉卫星用的机械臂，机械已深入到人类生活的方方面面，使我们产生许多的遐想。我们不禁叹服于机械的力量和人类的智慧。无论多么复杂的机械都是由简单的机械组成的，这些机械是如何工作的呢？我们先来学习最基本的简单机械——杠杆。第十一章简单机械和功学习目标1.通过观察、体验建立杠杆概念；2.知道杠杆五要素；3.会画杠杆示意图。自主学习1.力的作用效果与、、都有关系，它们被称为力的三要素.2.物体在力的作用下保持或状态，我们就说该物体处于平衡状态。3.在物理学中，将称为杠杆。4.杠杆的五要素是：①O；②F1；③F2；④l1；⑤l2；其中力臂（一定/不一定）在杠杆上。5.杠杆的平衡条件是，用公式表示是。力的大小方向作用点静止匀速直线运动在力的作用下可绕固定点转动的硬棒支点动力阻力动力臂阻力臂不一定动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2自主学习6．在日常生活中，你见过、使用过下面这些工具吗？想想你是在什么情况下或看见别人怎样使用的，在使用这些工具时，有哪些相同的地方？把你的看法说出来或写下来，和大家一起交流。互动突破1.撬棒2.跷跷板3.抽水机的柄它们在使用时有什么共同点？(一)杠杆互动突破你还能举出生活中其他杠杆的事例吗?生活中的杠杆夹子铡刀镊子剪刀钓鱼竿螺丝扳手指甲剪互动突破杠杆的五要素【思考】认识有关杠杆的名词。【活动】A、支点（O）B、动力（F1）C、阻力（F2）D、动力臂（l1）E、阻力臂（l2）【杠杆的五要素】1、支点的位置能不能落在杠杆的两端？2、如何确定杠杆上的动力和阻力？3、力臂是不是一定在杠杆上？（顺逆原则）l1l2OF1F2（力臂小于或等于支点到力的作用点的距离）F1l2l1F2o互动突破怎样画力臂1.先确定支点；2.作出动力和阻力的作用线；3.从支点到力的作用线作垂线；4.标上直角标记和力臂名称符号。思考总结：力臂怎么画？你会画力臂了吗？例1如图所示的杠杆中，O是，若设F1是动力，则F2是，动力臂是，阻力臂是。例2在下图杠杆中，画出对应的力或力臂。例题解析支点阻力OAOBF1l1生活中的杠杆模型。【体验】杠杆的应用生活中杠杆模型的五要素。【构建】瓶盖起子的工作过程【方法】A、判断模型条件B、确定合理支点C、区分动力阻力D、作出对应力臂杠杆的应用【钓鱼杆】作出其杠杆模型的五要素。杠杆的应用【镊子】作出其杠杆模型的五要素。杠杆的应用【人体杠杆】作出前臂的杠杆模型的五要素。杠杆的应用【手掌】作出手腕部杠杆模型的五要素。杠杆的应用如图所示AOB为轻质杠杆，B端挂重物G，A端分别作用四个不同方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力的力臂大小是否相同？，四个力的力臂当中力臂最长的是力。不同F3有关力臂问题的讨论:力臂是到的距离。思考讨论：1.力臂一定在杠杆上吗？杠杆越长力臂越大吗？力的作用点离支点越远，力臂就越长吗？2.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：不一定，不是，不是答：力的方向改变，则力臂随之改变。支点力的作用线1.什么是杠杆：2.杠杆的五要素：支点动力动力臂阻力阻力臂3.会画杠杆的示意图总结提升在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒会找支点、能确定力的方向，会画力臂1．从到的距离叫动力力臂。铡刀也是杠杆，其轴是_____，切草处是___力作用点，刀柄是_____力作用点。2．如图为一把镊子，使用时支点在字母处，动力作用在字母处。3．如图是列车上售食品的手推车，可以把它看作一个杠杆。当前轮遇到障碍物时（如图甲），售货员向下按扶把，此时支点是。当后轮遇到障碍物时（如图乙），售货员向上抬扶把，此时支点是。当堂训练支点动力作用线支点阻动ACBB4.画出下列杠杆五要素中所缺少的部分，完成杠杆示意图：当堂训练5.在下图中画出动力和阻力的力臂，完成杠杆示意图.当堂训练F2l1第十一章简单机械和功1.知道并理解什么是杠杆的平衡；2.通过实验探究杠杆平衡的条件；3.能利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题.学习目标1.杠杆平衡是指杠杆处于__________________状态.2.杠杆平衡条件又称为___________，最早是由古希腊学者总结出来的，其内容为：______________________________，用字母表示为______________.3.处于平衡状态的杠杆()A．一定是静止不动B．一定是匀速转动C．一定是静止在水平位置D．以上情况都有可能自主学习静止或匀速转动杠杆原理阿基米德动力×动力臂=阻力×阻力臂F1×l1=F2×l2D提问：什么是杠杆的平衡？归纳：杠杆处于静止或匀速转动，我们就说杠杆平衡了提问：杠杆平衡时，其动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在怎样的关系？猜想与假设：杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂互动突破设计实验：实验器材：.测量的物理量：.观察下面A、B两幅图，思考：1.杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用？答：调节杠杆在水平位置平衡.2.两图中杠杆均保持静止，哪个图中杠杆是平衡的？实验时采用哪幅图？为什么？答：实验前可以避免杠杆自重对平衡的影响，实验时便于测量力臂.互动突破杠杆、钩码、支架、弹簧测力计等动力、动力臂、阻力、阻力臂OL1L2F1F2探究杠杆平衡条件互动突破思考：F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢？实验次数动力F1/N(个)动力臂l1/cm(格)动力动力臂(个格)阻力F2/N(个)阻力臂l2/cm(格)阻力阻力臂(个格)123实验过程及记录杠杆的平衡条件内容：动力×动力臂＝阻力×阻力臂用字母表示为:F1l1=F2l2或实验总结1.如果作用在杠杆上的动力是80N，动力臂是40cm，阻力臂是10cm，杠杆平衡时，阻力是N.2.两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡（）A.两个小孩重力一定相等B.两个小孩到支点的距离一定相等C.两个小孩质量一定相等D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等牛刀小试320D一、省力杠杆F1F2L1L2Oh2h1特点：省力，费距离动力臂大于阻力臂杠杆的分类二、费力杠杆：h2h1O特点：费力、省距离h1＜h2我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？动力臂小于阻力臂F1杠杆的分类F2F1L1L2O三、等臂杠杆：动力臂等于阻力臂特点：既不省力，也不省距离由F1L1=F2L2∵L1=L2∴F1=F2这是等臂杠杆杠杆的分类讨论：下列杠杆属于哪一类杠杆？互动突破它们是什么杠杆？互动突破1.下列常用工具中属于省力杠杆的是；属于费力杠杆的是.①镊子②铡刀③理发剪刀④天平⑤剪修树木的剪刀⑥起子⑦钓鱼杆⑧火钳⑨汽车上的刹车闸⑩撬棒2.下图是搬运泥土的独轮车，属于杠杆（选填“省力”或“费力”）．设车箱和泥土的总重为G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F(可视为动力作用在A点，车轴为支点O)，F的力臂是m，F的大小至少是N.省力1.62502、5、6、9、101、3、7、8当堂训练B3.如右图所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1、F2、F3，其中最小的力是（）A.沿竖直方向的力F1最小B.沿垂直于杠杆方向的力F2最小C.沿水平方向的力F3最小D.无论什么方向用力一样大4.如下图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图.当堂训练