6.5探究杠杆的平衡条件课件2021-2022学年沪粤版物理八年级下册(共55张PPT)

(共55张PPT)
只要能给我一个支点，我就能撬动地球
6.5 探究杠杆的平衡条件
蒙城县三义高级职业中学 郑兆富
这三个用具有什
么共同特点
？
什么是杠杆
转轴
绕轴转动
硬棒
杠杆有什么共同的特征呢？
在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,就叫做杠杆。
认识杠杆
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.
定义：
生活中的杠杆
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？
探究杠杆的平衡条件
猜想:
杠杆的平衡可能与哪些因素有关
杠杆的平衡条件
物体的平衡条件
受平衡力作用
只与力的三要素有关

当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，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。
F
O
支
点
F1
动力
F2
阻力
认识杠杆的几个概念
动力作用线
L1
阻力作用线
L2
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
杠杆绕着转动的固定点，用0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”—— 相对的
阻力F2
动力臂L1
二“臂”——
阻力臂L2
杠杆五要素
标画出杠杆的五要素
F1
L1
◎
o
F2
L2
试一试
o
F1
F2
L2
.
L1
O
O
L1
L2
F1
F2
L2
L1
F1
F2
你会画力臂了吗？
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 ）
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
作出杠杆的五要素
F1
F2
o
L1
L2
作出杠杆的五要素
F1
F2
o
L1
L2
杠杆在什么条件下平衡？
探究
杠杆
平衡
螺母
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
F1–L1=F2–L2
F1/L1=F2/L2
F1 · L1=F2 · L2
A
B
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？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。
思考与讨论
★ 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
※能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
杠杆的平衡条件：
F1·L1=F2·L2
动力χ动力臂＝阻力χ阻力臂
Ｆ１
Ｆ２
＝
Ｌ２
Ｌ１
如上图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷跷板的转轴70Cm时，女孩应该坐在哪里才时跷跷板平衡。
已知：阻力F2=500N，阻力臂L2=70cm=0.7m，动力F1=250N
求：动力臂=？
解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得
L1=F2L2/F1=500NX0.7m÷350N=1m
答：女孩应该坐在离转轴1m处。

Ａ

Ｂ

Ｃ

Ｄ
1.当杠杆处于平衡状态时，钩码对杠杆的力的大小为Ｆ１＿＿＿＿ＦＢ，Ｆ１＿＿＿＿ＦＣ，Ｆ１＿＿＿＿ＦＤ．（填“＜”“＞”或“＝”）
ＦＢ
ＦＣ
ＦＤ
＝
＜
＞
Ｆ１
2．在“研究杠杆平衡条件”实验中（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向　　调（填“左”或“右”）（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向　　　　（填“左”或“右”）移动　　　格（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将　（填“保持水平”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）
如何用弹簧秤将下面杠杆调平？
？
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
画出图中作用在A 点最小的力的方向 。
FA
B
A
O
B
C
F2
F1
如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1m，AB＝1m，OC＝0.7m，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？
计算题
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=
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
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
杠杆类型 杠杆特点
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
归纳
L1>L2　　　　F1(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25页图6-42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
镊子
天平
省力杠杆
它们有何共同特点？
（动力臂 〉阻力臂）
费力杠杆
它们有何共同特点？
（动力臂〈阻力臂）
F2
F1
动力臂l1
阻力臂l2
O
动力臂=阻力臂
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
省力杠杆
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。
杠杆类型 杠杆优点 杠杆缺点
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆 归纳
省力
费距离
省距离
费力
既不省力也不省距离 杠杆示意图的作法
O
l1
F1
l2
F2
1.找支点
2. 作力的作用线
3. 作力臂
杠杆示意图的作法
l1
F1
l2
F2
Ｏ
杠杆示意图的作法
l1
F1
l2
F2
Ｏ
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
O
由 F1l1=F2l2
∵l1 < l2
∴F1 > F2
这是费力杠杆
费力杠杆
生物体内的杠杆
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
Ｂ
例题
如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸见图。若在 A点竖直向下 作用200牛的力，道钉撬对道钉会产生多大
的力？如果还不能
将道钉撬出，在保
持手的作用力大小
和作用点不变的情
况下，采用什么方
法可增大道钉撬对
道钉的作用力？
O
A
F1
F2
1.2米
200牛
6厘米