科学探究：杠杆的平衡条件

科学探究：杠杆的平衡条件认识杠杆杠杆的五要素力臂的画法实验探究：杠杆的平衡条件科学探究：杠杆的平衡条件一、什么是杠杆？跷跷板羊角锤撬棒这些都应用了杠杆的原理起子剪刀天平讨论交流：杠杆有什么共同特征呢？1、受到力的作用下2、硬棒3、固定点在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫做杠杆。归纳总结：杠杆的定义？生活中的杠杆提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例吗？铁钳扳手独轮车举例当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点。当你抬脚跟的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆(如图)，这时肌肉的拉力比体重要小。试一试：人体杠杆二、认识杠杆的几个概念杠杆示意图:F2阻力L1动力臂L2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F1动力杠杆的五个重要概念（五要素）1.支点：杠杆绕着转动的固定点。o（小木块）2.动力：使杠杆转动的力。F1（向下压的力）3.阻力：阻碍杠杆转动的力。F2（对硬棒压力）4.动力臂：从支点到动力作用线的距离。L15.阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。L2杠杆的这些概念很重要！动力动力臂动力作用线阻力臂思考：什么是力臂呢？力臂怎样来画？支点阻力阻力作用线力臂的画法力臂：指支点到力的作用线的垂直距离。确定动力和阻力的作用线过支点到力的作用线作垂线段标垂足，标力臂找支点F2F1OBAL1L2（１）练习：巩固力臂的画法例题：请把下图中的支点与力臂画出来。强调注意（２）AOBF1L2L11.力臂是支点到力的作用线的距离，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.力臂和力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足；支点处用O标记。F2什么是杠杆平衡？当杠杆在动力和阻力的作用下，处于水平静止状态，我们说杠杆平衡了。三、实验探究：杠杆的平衡条件实验器材带有刻度的杠杆、支架台、若干个钩码等等实验装置4.分析论证制定计划进行实验3.2.猜想与假设科学探究的基本过程“实验探究：杠杆的平衡条件”1.提出问题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？F1、F2、L1、L2之间存在什么关系呢？2、猜想与假设假设1F1+L1=F2+L2假设2F1-L1=F2-L2假设3F1/L1=F2/L2假设4F1×L1=F2×L2F1F2oL1L2杠杆平衡螺母进行实验与收集证据请同学们开始实验4、分析与论证杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂F1×L1=F2×L2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”杠杆平衡条件的应用例题：当在杠杆处于平衡状态，并且已知石头对杠杆的压力为3000N，动力臂和阻力臂分别为180cm和6cm，请问动力为多少？已知：F2=3000NL1=180cmL2=6cm求：F1=？解：根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2，得F1=（F2×L2）/L1=（3000N×6cm）/180cm=100N答：动力为100N。四、本节小结(作业P27第2、3、4题)今天学到了什么？最后，我们总结下本节课所学的内容。►什么是杠杆►杠杆的五个重要概念►杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L21.两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。FAB例题：画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2O练一练：画出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2OOF2F1L1L2杠杆平衡的条件：F1×L1＝F2×L2或：F1L1F2L2＝其中：F1、F2分别为动力和阻力；L1、L2分别为动力臂和阻力臂讨论：（1）若：L1L2，则：F1F2（2）若：L1L2，则：F1F2（3）若：L1=L2，则：F1F2=∴根据L1、L2的大小关系，可将杠杆分为种：3（1）L1L2：（2）L1L2：（3）L1=L2：省力杠杆费力杠杆等臂杠杆（2）若：L1L2，则：F1F2（3）若：L1=L2，则：F1F2（1）若：L1L2，则：F1F2（2）若：L1L2，则：F1F2（3）若：L1=L2，则：F1F2（1）若：L1L2，则：F1F2（2）若：L1L2，则：F1F2（3）若：L1=L2，则：F1F2（1）若：L1L2，则：F1F2（2）若：L1L2，则：F1F2（3）若：L1=L2，则：F1F2省力杠杆F1F2L2L1∵F1·L1=F2·L2，又L1L2∴F1F2省力杠杆（动力臂阻力臂）F2F1L1L2Oh2h1∴省力杠杆的特点是：Oh1＞h2省力费距离省力杠杆的应用：费力杠杆（动力臂阻力臂）F2F1L1L2O∴费力杠杆的特点是:h2h1O费力省距离h1＜h2我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？等臂杠杆（动力臂=阻力臂）F2F1L1L2OL2＝L1Ｆ2＝F1∴等臂杠杆的特点是:不省力，不费力不省距离，不费距离等臂杠杆有用吗？它们是什么杠杆？（2009上海）在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（）A．翘棒B．镊子C．铡刀D．开瓶器（09丰泽）图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（）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，如图所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4kg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A．10gB．400gC．1000gD．4000g下节课继续，再见