(共27张PPT)
1、定义:在力的作用下能绕着固定点转动的坚实物体,就是杠杆。
O
O
F1
F2
支点
动力
阻力
支点:杠杆可以绕其转动的点O
动力:使杠杆转动的力F1
阻力:阻碍杠杆转动的力F2
2、杠杆的五要素
O
O
O
F1
F2
O
L1
L2
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离L1
阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离L2
杠杆的五要素
3、杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时,我们就说杠杆平衡。
↓F1
↓F2
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之间存在的关系式是什么呢?
探究杠杆的平衡条件
假设1
甲同学:F1+L1=F2+L2
假设2
乙同学:F1-L1=F2-L2
假设3
丙同学:F1/L1=F2/L2
假设4
丁同学:F1×L1=F2×L2
实验器材:
若干钩码
实验装置
带有刻度的杠杆
铁架台
需测量的量:
力及对应的力臂
设计记录数据表格
实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3
使力臂在杠杆上,方便直接读出力臂大小。
实验操作步骤:
(1)调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。(调节平衡螺母的方法为左沉右调,右沉左调)
问题:为什么要调节杠杆在水平位置平衡?
平衡螺母
支点o
(3 )改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出三组数据。
设左侧钩码对杠杆的力为阻力F2=G左=m左g
右侧钩码对杠杆的力为动力 F1=G右=m右g
(2)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2的数值记录表格中。
结论:杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平位置平衡。左沉右调,右沉左调。
2、挂钩码后,不能再动平衡螺母,否则会破坏平衡。
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大小。
问:图1与图2有何不同之处
问:图1与图2有何相同之处
杠杆的平衡状态
答:图1在水平位置, 图2不在水平位置,不方便直接读出力臂的长度。
答:都处于静止状态
图1
图2
*
2、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?
*
如果实验时,左侧用弹簧测力计,右侧用钩码。使用弹簧测力计时应沿哪个方向拉?
如果右侧挂钩码,向左斜拉测力计示数怎么变?
↓
↓
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。
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6 N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
2
O
A
C
B
竖直向上
2 N
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
杠杆平衡的条件:
课后练习:
题1、一个人用1.2m长的扁担挑起重200N和300N的两桶水,肩膀应放在离200N的这桶水多远?
天平是等臂杠杆,横梁处于什么位置时开始读数的?为什么?
根据杠杆平衡条件:动力臂等于阻力臂,故动力等于阻力
【题2】如图所示杠杆,在A端施一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是( )
A.大小不变
B.由小变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
G
G
O
L2’
F
F