课件52张PPT。 杠 杆? 在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆一、杠杆这些用具是杠杆吗?钢丝钳 杆秤 瓶盖起子
道钉撬 火钳 独轮车汲水的桔槔古代的杠杆L1L2支点杠杆绕着转动的点,用O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。
有关杠杆的几个名词F1F2L1L2O试着画出各力和力臂杠杆的平衡 杠杆在动力和阻力的共同作用下,处于静止状态,或绕支点作匀速转动时,都叫做杠杆平衡。
探究杠杆平衡条件的实验一、实验的目的:
探究杠杆平衡的条件
二、实验器材:
带有刻度的杠杆、铁架台、测力计、钩码、线。杠杆尺的特点 1、横杠能围绕支点转动。
2、横杠处于平衡状态。
3、横杠左右两边有小格,距离相等。12341234支点挂在杠杆尺左边的钩码看作是重物,钩码挂的格数就是重点的位置。挂在杠杆尺右边的钩码的重量就是提起重物所用的力。钩码挂的格数就是力点的位置。 1、把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置上保持平衡。
2、用线系着钩码,分别挂在杠杆的两侧,改变钩码的个数或在杠杆上的位置、使杠杆在水平位置上仍保持平衡。使杠杆在水平位置重新平衡,目的是从杠杆上的刻度 值直接读出力臂的长度。
把支点右侧的钩码作用于杠杆上的力(等于钩码所受的重力)当作动力F1,把支点左侧的钩码作用于杠杆上的力当作阻力F2。记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。
3、改变力和力臂的数值,再做三次实验,将结果填入下表。
三、实验步骤数据记录4、对表格中的数据进行分析,可以得出的初步结论是:
综合上述实验可以初步得出,杠杆平衡的条件是:
注意事项:
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。典型例题:例1:甲实验小组的同学,利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件.(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,将杠杆调在水平位置的目的是 .右避免杠杆自重对实验的影响(2)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为 N.1(3)有的同学按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”.这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中 (填字母).A.没有改变力的大小
B.没有改变力的方向C.没有改变力的作用点
D.实验次数较少,结论具有偶然性. B这两组数据中,实验序号为 的一组肯定有错误.经检查,发现是测量动力臂时读错了,动力臂的实际值比记录值大还是小? .(5)丙实验小组的同学获得的数据如下表所示:他们得出的结论是:“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,你认为他们的实验存在什么问题? .1小实验次数少,具有偶然性;不同的物理量不能相加(4)乙实验小组得到的两组数据如下表所示:(6)丁实验小组的同学获得的数据如下表所示:他们得出的结论是:“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,你认为他们的实验存在什么问题? .1.实验次数少,不能避免实验的偶然性;2.不同的物理量不能相加,3.所取数值过于特殊,不具有代表性F1F2动力臂L1阻力臂L2由 F1L1=F2L2
∵L1 〉L2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆省力杠杆杠杆的应用hS=4h省力,费距离省力杠杆的特点F2F1动力臂L1阻力臂L2由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆费力杠杆S=h/4h费力,省距离费力杠杆的特点F2F1动力臂L1阻力臂L2由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2
∴F1 = F2
这是等臂杠杆不省力,也不省距离等臂杠杆的特点F1OOF1F2F2l1l2l2l1杠杆五要素的作法例1:在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:⑴左右力臂L1:L2=______?
·⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码,杠杆____(填“能或不能”)平衡? _____边下降?
例1:在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:⑶若使杠杆再次水平平衡,可在 ___边的钩码下再挂 ___ 个钩码?
例1:在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:·⑷若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码,则 ___ 边将下降,-----“极端判断法” 练习1:一根蜡烛截成长度不同的两段竖立在杠杆的两边,如图且杠杆平衡,若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆的 ___端将翘起。 练习2、一根均匀铜丝,在中点处支住它刚好平衡,现将其右端从中对折起来,如图所示,则杠杆
A) 仍平衡
B)左端下降
C)右端下降
D)无法判断
六、杠杆原理的应用【杆秤原理的研究】【原理】1、杆秤上的刻度线是否均匀分布?3、有一种双提钮杆秤,双提钮的作用是什么?2、长期使用秤砣生锈对测量结果有什么影响?F1l1=F2l2m物gAO=m砣gOBm物=m砣OB/AOm物与OB成正比【思考】(均匀)(偏小)(量程)六、杠杆原理的应用【平衡要素的计算】【方法】1、合理构建模型,明确平衡要素3、注意单位统一,规范解题过程2、对应杠杆原理,落实公式变形六、杠杆原理的应用【平衡要素的计算】例、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?F1l1=例2、如图所示,一个轻质杠杆可绕轴O转动,在直杆
的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F,
将直杆从右下位置慢慢抬起到水平位置过程中,
力F大小的变化情况是 ( )
A.一直增大 B.一直减小
C.保持不变 D.无法确定六、杠杆原理的应用【动态平衡的分析】例、如图所示,在一个轻质杠杆
的中点挂一重物,在杆的另
一端施加一个动力F,使杠
杆保持平衡,然后向右转动
F至水平方向,这一过程中
F变化情况是 ( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先变小后变大 D.先变大后变小思考:如何确定出使杠杆平衡的最小动力呢?六、杠杆原理的应用【最小动力的确定】【方法】1、合理确定支点O和动力作用点3、作动力作用线,判断阻力作用效果2、连线支点和动力作用点为最大动力臂4、根据“顺逆原则”确定动力方向六、杠杆原理的应用【最小动力的确定】可见,杠杆这一简单机械依然具有重要的价值 “给我一个立足点和一根足够长的硬棒,我就能移动地球。”
——阿基米徳