(共24张PPT)
5.1 杠杆
教学目标
1、初步认识杠杆,了解杠杆的应用,会将杠杆分类,能用探究的方法研究杠杆的平衡条件,并能用来进行简单的计算。
2、会正确画出杠杆的示意图,并能进行简单的小制作。
3、培养学生科学探究能力、作图能力、概括总结的能力。
教学难点
重点:有关杠杆的名词、探究杠杆的平衡条件、杠杆示意图的画法。
难点:杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。
认识杠杆
1、在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒.
探究新知
O
l1
F1
F2
2、杠杆的几个要素
(1)支点 O :杠杆绕着转动的固定点
(2)动力 F1 :使杠杆转动的力
(3)阻力 F2 :阻碍杠杆转动的力
(4)动力臂 l1:从支点到动力作用线的距离
(5)阻力臂 l 2:从支点到阻力作用线的距离
∟
∟
L2
(1)找支点:辨认杠杆,找出支点、动力和阻力;
(2)画线:过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;
(3)连距离:从支点作出到力的作用线的垂直线;
(4) 标签:标上符号;
画力臂的方法是:
归纳:
一找支点二画线,
三连距离四标签。
∟
∟
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
∟
∟
2、 杠杆是否都是直的?
思考讨论:
1、力臂是一定在杠杆上吗?
不是
杠杆可以是直的,也可以是弯的
一、杠杆的平衡
物体的平衡状态
杠杆的平衡状态
保持匀速直线运动
保持静止
保持匀速转动
保持静止
合作探究
杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡。
问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡?
实验器材
带有刻度的杠杆、支架台、若干个钩码等等
实验装置
保证力臂在杠杆上,便于测量。
实验操作:
(1)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。
问题:为什么要调节杠杆在水平位置平衡?
哪端高往哪调
★平衡螺母的作用是:
调节杠杆自身的平衡。
(2)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
(3)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。
进行实验与收集证据
实验次数 F1(N) L1(cm) F2(N) L2(cm)
1
2
3
……
杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
杠杆的平衡条件也可以表示为:
即杠杆平衡时,动力、阻力的大小与它们的力臂成反比
二、杠杆的应用
杠杆类型 F1与F2关系 L1与L2 关系 特点 应用
船桨、钓鱼竿
天平
L1>L2
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
F1 = F2
F1 > F2
F1 < F2
L1<L2
L1=L2
费力省距离
省力费距离
即不省力
也不省距离
撬棒、羊角锤、啤酒起子等
三.杠杆的应用
杠杆平衡条件:
F1l1=F2l2
三类杠杆:
若l1>l2,则F1 F2
若l1= l2,则F1 F2
若l1<l2,则F1 F2
>
=
<
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小
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。
当曲肘把重物举起来的时候,手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点。
当你抬脚跟的时候,是脚跟后面的肌肉在起作用,脚尖是支点,体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆(如图),这时肌肉的拉力比体重要小。
试一试:人体杠杆
1.如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( )
A.沿F1方向的力最小
B.沿F2方向的力最小
C.沿F3方向的力最小
D.三个力的大小相等
B
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
巩固练习
2.小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,他把杠杆挂在支架上,发现左端向下倾斜。
(1)若使杠杆在 位置平衡,需把平衡螺母向
端调节。
(2)如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码,则在B处要挂 个同样的钩码,杠杆才能重新位置平衡。
(3)若在C处挂6 N的钩码,用弹簧测力计作用在B点,要使杠杆在水平位置平衡,最小拉力的方向应该 ,此时弹簧测力计的示数为 。
水平
右
2
O
A
C
B
竖直向上
2 N
课堂小结
谈谈你的收获