第1节 杠杆 课件 (共33张PPT)

(共33张PPT)
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
物理观念：
通过实验活动，初步了解杠杆，知道杠杆的种类。
会用能量解释生活中的现象，提高应用知识解决实际问题的能力，培养学生应用所学知识为社会服务的意识；
3. 科学态度：
2. 科学探究：
通过实验，探究杠杆平衡的条件；学会收集、处理、分析实验数据；
这三张图片有什么共同特点？
它们工作时，都在围绕一个固定点转动。
1.定义：
起子
羊角锤
指甲刀
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，就叫做杠杆。
2.生活中的杠杆：
3. 杠杆的五要素：
支点：杠杆可以绕其转动的点O。
F1
动力：使杠杆转动的力F1。
F2
阻力：阻碍杠杆转动的力F2。
l1
动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。
l2
阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。
o
从力的作用点出发，沿力的方向画的直线
若是虚线，则用大括号；
若是实线，则用双箭头；
☆4. 画力臂的方法：
F
④标力臂（标力臂）；
O
①确定支点O；
②确定力的作用线（虚线）；
③作垂线段（虚线，标垂足）；
l1
【例1】下图中关于动力F1的力臂的作图中，正确的是(　　)
C
【作业1】画出图中杠杆所标力的力臂；
O
F1
G
杠杆处于静止状态或匀速转动状态。
5. 杠杆的平衡态：
唉！怎样才能使它平衡呢？
探究杠杆的平衡条件
一、实验操作：
（1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。
消除杠杆自身重力对实验的影响；
保证力臂沿杠杆，便于测量。　
注：挂钩码后不能调节
（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡。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。
调节钩码改变动力和阻力
便于直接从杠杆上读出力臂大小
多次实验，寻找普遍规律，避免偶然性
探究杠杆的平衡条件
一、实验操作：
次数 动力 F1/N 阻力 F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m
1
2
3
4
5
6
探究杠杆的平衡条件
二、实验数据：
6. 杠杆的平衡条件：
杠杆平衡时：
动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂
杠杆原理
力臂的单位要用米（m）
【例题2】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，如图所示，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
1:2
不能
右
⑶若使杠杆再次水平平衡，可在 ____边的钩码下再挂 ___ 个钩码？
左
1
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；
左
(5)利用本装置探究杠杆平衡条件时需要记录多组数据,这样做的目的是在于______________ _。
多次测量，寻找普遍规律
【例题3】如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20 N的物体，杠杆处于水平静止状态。已知OA长为50 cm，OC长为30 cm，∠OAB＝30°。
(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂。
(2)拉力F的大小是多少？
l1
解：
（2）由图知：F的力臂：l1=50cm÷2=25cm=0.25m；
G的力臂l2=30cm=0.3m；
由杠杆平衡条件： Fl1=Gl2得：
F= = = 24N
20N×0.3m
0.25m
Gl2
l1
【作业2】搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力G= 1 000N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，人手向上的力F应为多大？
7. 生活中的杠杆：
利用瓶起子起开瓶盖时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？
O
F1
l1
F2
l2
分析
动力臂 > 阻力臂
动力 < 阻力
省力杠杆：
7. 生活中的杠杆：
利用钓鱼竿钓鱼时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？
分析
动力臂 < 阻力臂
动力 > 阻力
O
F1
F2
l1
l2
费力杠杆：
分析
动力臂 = 阻力臂
动力 = 阻力
利用天平测量物体质量时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？
O
F2
F1
l2
l1
等臂杠杆：
7. 生活中的杠杆：
钳子
镊子
跷跷板
费力杠杆：动力臂小于阻力臂，费力省距离
省力杠杆：动力臂大于阻力臂，省力费距离
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，不省力不费力， 不省距离不费距离
7. 生活中的杠杆：
【例题4】下图所示的用具中，在使用时属于费力杠杠的是（ ）
食品夹
A
裁纸刀
B
钳子
C
核桃夹
D
A
1.如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，O为支点，请在图中画出F1的力臂L1，并标出阻力F2。
2.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 无法确定
B
3.如图，请在撬棒AD上作出撬起石块1的最小力F及对应的力臂l 。
答题技巧：在杠杆上找到距离支点O最远的点A，连接OA，则OA就是最长力臂，过A做OA的垂线，就是最小力F，同时还需要注意用动力的作用效果是与阻力作用效果相反来判断F的方向。
4.如图所示，要使杠杆平衡，在A点作用的力分别为F1、F2、F3，则( )
A. 沿竖直方向的力F1最小 B. 沿垂直干杠杆方向的力F2最小
C. 沿水平方向的力F3最小 D. 无论什么方向，用的力一样大
B
5.水平桌面上有一个底面积为200cm2的圆柱形容器，容器中水的深度为15cm。如图所示，用细线将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B(不吸水)用细线悬挂在杠杆D处，当物体浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm。求：
(1)物体B受到的浮力。
(2)物体B浸没在水中静止时，水对容器底部的压强。
(3)细线对物体B的拉力及物体B的密度。
这节课你收获了哪些知识
【作业3】码头上的工作人员，利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上,杠杆始终保持水平。挂在端的桶重100N，桶内装有800N的水。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端，工作人员的脚与地面的总接触面积300cm2，OA：OB=1：3。
(1)此时人对B端的拉力是多少？
(2)此时人对地面的压强是多少？
1.完成动手动脑学物理；
2.完成同步练习册；