(共33张PPT)
它们要怎样做才能保持平衡呢?
探究:杠杆的平衡条件
提出问题:杠杆满足什么条件时,能够平衡?
猜想与假设:
根据日常生活经验及用杆秤称梨头的体验.
杠杆的平衡与___________等____个因素有关
动力、动力臂、阻力、阻力臂
四
通常当杠杆在动力和阻力作用下静止
(或匀速转动),我们就说杠杆平衡了。
5 10 15
15 10 5
研究杠杆平衡的条件
F1
F2
o
L1
L2
杠杆、铁架台、钩码
1、调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时水平平衡
2、改变杠杆两端钩码的数量和移动挂钩码的位置,使杠杆水平平衡
3、记录相应的动力、动力臂、阻力、阻力臂。
实验器材:
实验步骤:
为了在杠杆上直接读出力臂的大小,实验
要求杠杆必须在水平位置平衡!
进行实验:
实验
次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1
2
3
杠杆的平衡条件:
动力 ×动力臂 = 阻力 × 阻力臂
(F1 L1 = F2 L2 )
杠杆的平衡条件是
F1 · L1 = F2 · L2
强调:F1与F2、l1与l2必须具有相同的单位,等式才成立。
1、在实验过程中,一定要保持杠杆水平
平衡的好处是 。
能直接从杠杆上读出力臂的大小
2、如果用弹簧测力计替换钩码完成实验,弹簧
测力计应向什么方向拉?为什么?应注意什么
问题?
答:竖直方向用力,方便读出力臂的大小。
实验前应调零。
思考与讨论
★ 杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起什么作用
※ 为什么要求杠杆静止时,在
水平位置呢
★作用是调节杠杆自身的平衡.
※因为这样力臂的数值在杠
杆上就能直接读出或量出.
结论
1、一大石头重1000N,用一根动力臂是阻力臂
10倍的撬棍撬起石头,则需多大力?
2、如图通过弹簧测力计竖直向上或斜向上拉杠杆都能使它水平平衡吗?若能平衡,弹簧测力计示数相同吗?
撬棍
0
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?
问题探究
如何用弹簧秤将右边杠杆调平?
F3
F2
F4
F1
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( )
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,两端的长度之比是____.
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
7.如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在A点,重力为500牛,那么他将身体撑起,双手对地面的压力至少___ 。若他在1分钟内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4米,则他的功率至少为___瓦。
300牛
60
结束
1、一根2m长的杠杆,左端挂60N的重物,右端挂240N的重物,欲使杠杆平衡,求
(1)、支点所在位置
(2)、如果两端所挂重物各增加10牛,要使杠杆还保持平衡,新支点所在处的位置
练习:
如图所示,O是支点,在杠杆C点用力将挂在D点的物体A提起.已知OD=0.6m,CD=20cm,物体A的质量是4Kg,杠杆现处于静止状态,求动力的大小和方向.并在图中画出动力的示意.
省力杠杆(动力臂大于 阻力臂)
F2
F1
L1
L2
O
省 力 费 距 离
F1<F2
L1 > L2
生活中的省力杠杆
费力杠杆(动力臂小于 阻力臂)
F2
F1
L1
L2
O
费 力 省 距 离
F1 >F2
L1 < L2
生活中的费力杠杆
等臂杠杆(动力臂等于 阻力臂)
F2
F1
L1
L2
O
什么时候使用等臂杠杆呢?
L2 = L1
F2 = F1
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
L1>L2
F1(动力<阻力)
省力
费距离
省距离
费力
既不省力也不省距离
L1F1>F2
(动力>阻力)
L1=L2
F1=F2
(动力=阻力)
三、思考与讨论
理发剪刀和园艺者用的剪刀
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“小小称砣能压千斤”的道理吗
据报道,在杭州动物园,一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量。在一把小小的弹簧测力计面前,庞大的大象不情愿的“露”出了它的体重“隐私”:毛重2.4吨。6月22日,老天下起瓢泼大雨,勇敢的“突击手”在克服了诸多不利的自然因素后,经过7个多小时奋战,终于完成了现代版的“曹冲称象”
F2
O
F1
l1
l2
科学世界
剪纸
剪布料
剪铁皮
剪头发
剪花枝
剪硬纸皮
下列各种剪刀分别是什么杠杆
A
O
B
2、如图甲的钢丝钳,A为剪钢丝处,B为手的
用力点,请在乙图画出F1、F2、L1、L2。
图甲
图乙
F1
F2
等臂杠杆