(共32张PPT)
6.5 探究杠杆的平衡条件
教学目标
1.通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征,并能在杠杆上确认动力、阻力、 动力臂、阻力臂。
2.能根据一定的标准对杠杆的使用、特点,以及作用效果进行分类。
3.会应用杠杆平衡条件进行简单计算,解决有关问题。
教学目标
只要给我一个支点,我就可以撬起地球。
阿基米德
教学目标
阿基米德真的可以撬起地球吗?
m地球≈6.0×1024kg
一、探究跷跷板中的道理
怎样才能使跷跷板保持平衡呢?
一、探究跷跷板中的道理
1.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。
2.用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板,用钩码代替人。
设计方案:
一、探究跷跷板中的道理
观察下列工具,思考并讨论其共同特征
一、探究跷跷板中的道理
什么是杠杆
共同特征:
1.受力的作用
2.绕固定点转动
3.比较坚硬
杠杆定义:
在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
一、探究跷跷板中的道理
F
O
支
点
F2
阻力
动力作用线
动力臂L1
阻力作用线
阻力臂L2
认识杠杆的几个概念
一、探究跷跷板中的道理
这些概念很重要
支点:杠杆绕着转动的固定点,用0表示。
动力:使杠杆转动的力,用F1表示。
动力臂:从支点到动力作用线的距离,用L1表示。
阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用L2表示。
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
一、探究跷跷板中的道理
探究杠杆平衡条件
一、探究跷跷板中的道理
实验表格
实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3
一、探究跷跷板中的道理
交流与合作
杠杆的平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示为:F1·L1=F2·L2
这就是阿基米德发现的杠杆原理。
一、探究跷跷板中的道理
问题探究
条件:杠杆已平衡(如图)
1.两端去掉相同质量的钩码,杠杆平衡吗?
2.将两端钩码向支点移同样的距离,杠杆平衡吗?
一、探究跷跷板中的道理
杠杆两端装置的两只可调节螺母,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,处在水平位置呢
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”
思考与讨论
一、探究跷跷板中的道理
提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?
一、探究跷跷板中的道理
思考讨论
1.力臂一定在杠杆上吗?
不一定
2.杠杆是否都是直的?
杠杆可以是直的,也可以是弯的
3.如果力的作用线过支点,力臂为多少?
力臂为0
一、探究跷跷板中的道理
想一想
画出图中杠杆各力的力臂
F1
l1
l2
F2
O
一、探究跷跷板中的道理
o
F1
F2
L1
L2
.
一、探究跷跷板中的道理
O
O
L1
L2
F1
F2
L2
L1
F1
F2
一、探究跷跷板中的道理
画力臂的方法:
一找(找准支点)
二画(画出力的作用线)
三引(引垂线)
四标(标垂足---直角符号、标力臂---支点到垂足的距离)
二、杠杆的作用
杠杆的分类:
(1)动力臂>阻力臂 F动<F阻 省力杠杆但要费距离
(2)动力臂=阻力臂 F动=F阻 等臂杠杆
(3)动力臂<阻力臂 F动>F阻 费力杠杆但省距离
二、杠杆的作用
省力
费力
费力
费力
等
臂
随堂练习
1.在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中,属于费
力杠杆的有________;属于等臂杠杆的有_______。
镊子
天平
随堂练习
2.如图所示的杠杆,重力不计,O为支点,AO=0.3m,当在
A点悬吊一重为5N的物体,绳子拉力F=3N时,杠杆在水平
位置平衡,在图中画出拉力F的力臂L2,力臂L2为______。
O
C
F
A
B
L2
0.5m
随堂练习
3.图中所画力臂正确的是( )
D
D
G
O
F
A
G
G
G
O
O
O
F
F
B
C
L
L
L
L
随堂练习
4.两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
随堂练习
5.画出图中作用在A 点最小的力的方向 。
F
随堂练习
6.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?
A
O
B
C
F2
F1
随堂练习
已知:L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m
F2=G=1400N
求:F1=
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。
课堂小结
1.杠杆的定义
2.杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
3.杠杆的平衡条件:F1·L1=F2·L2
谢 谢!