6.5_探究杠杆的平衡条件课件(讲课)666.ppt
6.5 探究杠杆的平衡条件,金字塔,埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高146.5米相当于40层高的摩天大厦，由230万块重约2.5吨的大石块叠成，最大的一块重约 16 吨！全部工程历时30余年。,固定点,绕固定点转动,硬棒,杠杆有什么共同的特征呢？,有力的作用,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.,定义：,在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒）,就叫做杠杆。,生活中的杠杆,O,支 点,认识杠杆的几个概念,动力作用线,阻力作用线,阻力臂l2,支点,动力,动力臂,阻力,阻力臂,杠杆绕着转动的固定点，用o表示。,使杠杆转动的力，用F1表示。,从支点到动力作用线的距离，用l1表示。,阻碍杠杆转动的力，用F2表示。,从支点到阻力作用线的距离，用l2表示。,这些概念很重要,一“点”支点O（一定在杠杆上） 动力F1 二“力” 阻力F2 动力臂l1 二“臂” 阻力臂l2,杠杆五要素,(相对的),标画出杠杆的五要素,F1,l1,o,F2,l2,试一试,o,F1,F2,l2,.,画力臂的方法：,一找（找准支点）,二画（画出力的作用线,延长 线用虚线）,三引（引垂线,用虚线）,四标（标垂足-直角符号、 标力臂-支点到垂足的距离 ）,天平,跷跷板,跷跷板又要怎样保持平衡呢？,天平是怎样保持平衡的？,想一想：这些杠杆分别受到了哪些力的作用？,怎样才能使跷跷板保持水平呢？,当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态，我们就说杠杆处于平衡。,杠杆的平衡,跷跷板的简化装置：带等分刻度的均质木尺、 钩码、铁架台。,设计方案,为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，可以对它进行简化。 用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。,F1,F2,o,杠杆在什么条件下平衡？,探究,平衡 螺母,实验装置,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+l2,F1l1=F2l2,F1/l1=F2/l2,F1 · l1=F2 · l2,实验设计,杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台,探究杠杆的平衡条件,器材:,测量的物理量:,力,力臂,A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图比较好？为什么？,讨论：,实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。,进行实验和收集数据,探究杠杆的平衡条件,1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡 螺母，使杠杆水平平衡。,2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。,3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡 状态，以便直接读出力臂的长度。,实验注意事项,实验数据及表格,实验表格,杠杆的平衡条件：,F1·l1=F2·l2,动力动力臂阻力阻力臂,思考与讨论（一）, 杠杆两端有两只可调节的螺母，能 起什么作用?, 为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?,作用:调节杠杆自身的平衡，使杠杆自身重心在支点处，避免杠杆自重影响。,能在杠杆上直接读出力臂的大小,A,O,B,C,F2,F1,1、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？,你做对了吗？,已知：l2=A0=0.1m l1=0C=0.7m F2=G=1400N,解：由杠杆平衡条件：F1l1=F2l2可得：,答：需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。,求：F1=?,2、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,学以致用,3、画出图中作用在A 点最小的力的方向 。,FA,B,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,小结,F1 · l1 =F2 · l2；,F3,F2,F4,F1,哪个方向更省力？,拉一拉,三、思考与讨论（二）,理发剪刀和铁匠用的剪刀 有何区别?, 你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理吗?,你能说出“小小秤砣压千斤”的道理吗?,省力杠杆,它们有何共同特点？,（动力臂 阻力臂 动力 阻力）,费力杠杆,它们有何共同特点？,（动力臂 阻力）,F2,F1,动力臂l1,阻力臂l2,动力臂=阻力臂 动力=阻力,等臂杠杆,天平是等臂杠杆的典型应用,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,等臂杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类：,省力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,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。,归纳,省力,费距离,省距离,费力,既不省力也不费力，既不省距离也不费距离,省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆,杠杆示意图的作法,O,l1,F1,l2,F2,1.找支点,2. 作力及力的的作用线,3. 作力臂,杠杆示意图的作法,l1,F1,l2,F2,杠杆示意图的作法,l1,F1,l2,F2,杠杆示意图的作法,F1,O,O,F1,F2,F2,l1,l2,l2,l1,F2,F1,动力臂l1,阻力臂l2,由 F1l1=F2l2 l1 F2 这是费力杠杆,费力杠杆,生物体内的杠杆,生物界的各种杠杆,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 2.要使右图杠杆保持平衡, 最省力的方向是( ),你知道吗？,A,B,C,D,o,D,A,3.判断：动力和阻力可以人为规定。（ ） 4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时, 两力臂长之比是,5、各式各样的剪刀都是一对杠杆要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适? ( ),A B C D,3:1,B,6.右图为人的上肢图解，此时手托着质量为1千克的物体, 则肱二头肌收缩时所承受的力为（ ） A.小于9.8牛顿 B.大于9.8牛顿 C.等于9.8牛顿 D.等于1千克,归纳,L1L2 F1F2 (动力阻力),L1F2 (动力阻力),L1=L2 F1=F2 (动力=阻力),根据力臂的关系判断课本27页图各为何种杠杆,省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆,撬棒 起子 铡刀 抽水机 脚踏板 天平,
