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杠 杆
能给我们提供某些方便的工具称为机械。
复杂机械是由简单机械组成。
这三个机械使用时有什么共同特点
?
杠杆的定义:
在力的作用下,绕某一固定点转动的硬棒。
理解:
1:条件:①有力的作用;②能绕固定点转动。
2:硬棒形变可忽略,棒不一定是直的。
3:杠杆的固定点是任意的,只是在转动时,是相对固定的。
F2
L1
L2
O
支点:杠杆绕着转动的固定点。(O)
动力:使杠杆转动的力。(F1)
阻力:阻碍杠杆转动的力。(F2)
动力臂:从支点到动力作用线的距离。(L1)
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(L2)
F1
二、影响杠杆转动的因素
如何通过支点O作力的作用线的垂线
o
F1
o
F1
o
F2
L1
L2
L1
F1
O
F2
L2
L1
(1)辨认杠杆;
(2)找支点O;
(3)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;
(4)作从支点到力的作用线的垂线段。
(5)标垂足,定力臂。
画力臂的方法
画出图中杠杆各力的力臂
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
F2
F1
O
想一想
画图时有什么新的发现?
1.动力和阻力:
2.力臂:
⑵是支点到力 的作用线的距离,而不是到力的作用点的距离。
⑴有些杠杆的动力和阻力是人为规定的。例如跷跷板。
⑶动力和阻力是杠杆受到的力,而不是施加的力。
⑵动力和阻力使杠杆转动的方向相反,但是动力和阻力的方向不一定相反。
⑴力臂不一定在杠杆上。
已知力臂,如何画力?
如
探究 杠杆的平衡条件
平衡: 静止
匀速转动
二、杠杆的平衡
【活动】
杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢?
体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来?
提出问题:
动力
动力臂
阻力
阻力臂
假设猜想:
假设二: F1+F2=L1+L2
假设三: F1 · L1=F2 · L2
假设四:F1/L1=F2/L2
………
假设一: F1+L1=F2+L2
杠杆平衡 与 力 和 力臂 有关
x
不同单位的物理量不能相加
2.探究杠杆平衡的条件
【实验数据】
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F1/N 动力臂l1/m
【思考】
动力 、动力臂和阻力、 助力臂应该满足什么条件杠杆平衡?
1
2
3
F1 ·L1=F2 ·L2
动力×动力臂=阻力×阻力臂
阿基米德发现的杠杆原理
变形: F1/F2=l2/l1
杠杆的平衡由力和力臂的乘积决定,乘积越大,往此侧偏转
三、杠杆平衡条件的应用
练习:扁担长2m,两端物体的质量分别为50kg和30kg。若不考虑扁担的重力。人的肩头应在什么位置,扁担才平衡
有道理吗?能做到了吗?
讨论:
阿基米德:“给我一个支点和立足点,我就能撬动地球!!!”