探究杠杆平衡的条件 课件 (15)
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课件59张PPT。第九章 机械与人第一节 科学探究:杠杆的平衡条件这些能给我们提供方便的工具都称为机械． 复杂机械都是由简单机械组成的最简单的机械—— 杠杆 认真观察以下三个动画找出它们有什么共同点!？让我想一想?一、杠杆
1、在力的作用下,能绕着固定点
转动的硬棒，这根硬棒就叫做杠杆提问：在现实生活中，你还能举出 哪些杠杆的实例呢？指甲剪、钳子、扁担、
压水机手柄、自行车手闸支点（O点） ：杠杆绕着转动的固定点动力（F1） ：使杠杆转动的力阻力（F2） ：阻碍杠杆转动的力L1L2动力臂（L1） ：从支点到动力作用线的距离阻力臂（L2） ：从支点到阻力作用线的距离2、五要素：一点、二力、二臂提问：什么是力臂？2 杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的
垂直距离。思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但
作用方向改变，力臂是否改变？答：不一定答：杠杆可以是直的，也
可以是弯的答：要改变 画出图中各力的力臂，你是按照什么顺序画力臂的？（1）找出支点的位置（3）从支点作动力、阻力、作用线的垂线(用虚线与大括号)F1F2L1L2OF1F2O画出各力和力臂l1l2画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1OL2想一想画出图中杠杆各力的力臂想一想l1l2l1l2二、杠杆的平衡条件1、杠杆平衡：指杠杆在动力和阻力
作用下静止不动或匀速转动。研究杠杆平衡的条件F1F2o器材:杠杆 、 钩码、 。刻度尺探究一：杠杆平衡的条件注意：实验前先将杠杆调节至在水平位置平衡。探究一：杠杆平衡的条件2.为何使杠杆在水平平衡：便于测量力臂猜想：杠杆平衡时，
F1、l1、F2、l2之间存在什么关系？探究杠杆平衡条件实验数据记录表：结论：杠杆平衡条件：F1 l1 = F2 l2 点拨：在探究杠杆平衡条件时，进行３次实验的
目的是什么？为了得出杠杆平衡条件的普遍规律．乙甲1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡（图甲）2.保持阻力F2及左右两边距离不变，用弹簧测力计斜拉杠杆仍使其水平平衡（图乙） ，你有什么发现？你认为发生这种现象的原因是什么？（F1变大了!）探究二：杠杆最省力方法图甲图乙结论：力与杠杆垂直，力臂最长最省力探究三：杠杆分类1.把杠杆右边改用弹簧测力计A、B、C三个位置竖直拉使其水平平衡F2结论：
1、省力杠杆： l1 > l2
2、费力杠杆： l1 < l2
3、等臂杠杆： l1 = l2F1F2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hS=4h可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离省力杠杆的特点省力杠杆F2F1l1l2由 F1l1=F2l2
∵l1 < l2
∴F1 > F2
这是费力杠杆费力杠杆hS=4h可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离费力杠杆的特点费力杠杆F2F1l1l2由 F1l1=F2l2
∵l1 = l2
∴F1 = F2
这是等臂杠杆等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点二、杠杆的分类1、省力杠杆： l1 > l2（省力费距离）
例子：铡刀、起子、指甲剪；手推车子、
老虎钳；道钉撬、压水杆，羊角锤子、刹车板2、费力杠杆： l1 < l2（费力省距离 ）
例子：镊子、筷子、起重机臂、钓鱼竿、扫帚、铁锨、铁火钳、缝纫机的脚踏板3、等臂杠杆l1 = l2（平衡时：F1 = F2 ）
例子：天平 定滑轮注意：对于机械，省力就费距离．费力就省距离．1、如下图，用弹簧测力计拉着杠杆使杠杆平衡，
图中有a、b两种拉法，其中测力计示数小的
是 ，原因是 。b力臂最长2、如图所示，在研究杠杆“平衡条件”实验中，
共有6个相同钩码供选择，杠杆上每格距离相等，
先将杠杆在水平位置调节平衡后，如图所示，
为使杠杆在水平位置平衡，应在挂钩码的位置和
钩码的个数： ＿＿ 。
O点右边两格处挂3个钩码或
O点右边三格处挂2个钩码G=8N2、如下图，若用弹簧测力计在杠杆右侧拉着杠杆使杠杆水平位置平衡，其中测力计示数最小位置是 ，示数是 ，方向是 。右侧第8格竖直向上5N3、如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）
A、左右钩码各向支点移一格
B、左右各减少一个钩码
C、左右各减少一半钩码
D、左右各增加两个钩码 C它们是什么杠杆？踩刹车缝纫机脚踏省力杠杆费力杠杆哪种剪纸方法省力？
哪种剪纸方法省距离？
什么时候采用哪种剪纸方法？ABAB使用时哪把最省力？
哪把最费力？ “柄长－省力；口长－费力”省力杠杆省力杠杆费力杠杆省力杠杆等臂杠杆例题：1、在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳
中，属于费力杠杆的有_________，属于等臂
杠杆的有_________。镊子天平AB CD2.下列个杠杆是省力的（ ）AABC下列哪个杠杆是省距离的（ ）DD下列说法中哪些是正确的（ ）
A. 使用杠杆一定会省力；
B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；
C. 动力臂是支点到动力作用点的距离；
D. 等臂杠杆不省力也不省距离。图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ）
A. F=G； B. F〈 G；
C. F 〉G； D. 无法比较。CD1、如图所示：力F1 ，F2，F3，F4分别先后作用
在撬棒上刚好撬动石头，其中作用力最小的
是（ ）
A、 F1 B、F2
C、F3 D、F42、如图：O是杠杆的支点，OA = 2 OB ，
B端挂的重物为G，A端施以斜向下的力F时，
杠杆在水平位置平衡，则F的大小是（ ）
A、小于G/2 B、等于G/2
C、大于G/2 D、无法判断 BC1、在“探究杠杆平衡条件”的实验中，张华同学发现杠杆处于静止状态如图1，（1）此时杠杆是否平衡？ ；符合杠杆平衡条件吗？ （2）要使杠杆在水平位置平衡，应怎样操作？
（3）杠杆平衡条件是什么？ _____
（4）当杠杆在如图2的情况下平衡，图中测力计的示数
为 N,若测力计改为bc方向施力，杠杆还在原位置平衡，则测力计的示数将 。
平衡 符合两端螺母向右旋1变大F1 l1 = F2 l2 ab3、如上图，杠杆都处于平衡状态，则
图a的动力 为 ；图b的动力为 。100N400N4、小孩和大人玩跷跷板，小孩重300N，坐在
离支点2m处，大人重500N，大人应离支点多
远才能使他们能玩起来？1.2m5、试计算如图所示的肱二头肌所施的力 。1200N EBD：E为支点，B为动力作用点，D为阻力作用点，
构成一个费力杠杆。
EFG：E为支点，F为动力作用点，G为阻力作用点，
构成一个费力杠杆。剪指甲钳由三个杠杆组成的：
ABC：C为支点，A为动力作用点， B为阻力作用点，
构成一个省力杠杆。 室内垃圾桶
室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。
从结构示意图看出，它是有两个杠杆组成的，下面用脚踩的是一个省力杠杆，用来把桶盖支起的是一个费力杠杆。 杠杆的作用是用来改变力的大小和方向人体杠杆演示：1、2、3小资料人体内的杠杆 “给我一个立足点，我就能移动地球。”这是希腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移动地球是不可能的。但是这反映了阿基米镕发现杠杆规律后的兴奋心情。
几乎每一台机器中都少不了江杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。小资料人体内的杠杆 点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用(见图)，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，从图里可以看出来低头比仰头要省力。小资料人体内的杠杆 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，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费6倍以上的力气，虽然费力，但是可以赢得速度。小资料人体内的杠杆 当你把脚尖翘起来的时候，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。这是一个省力杠杆(如图)，肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。小资料人体内的杠杆 如果你弯一下腰，肌肉就要付出接近1200牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆（如图)。 所以在弯腰提起立物时，正确的姿式是尽量使重物离身体近一 些。以避免肌肉被拉伤。它们是什么杠杆？
1、在力的作用下,能绕着固定点
转动的硬棒，这根硬棒就叫做杠杆提问：在现实生活中，你还能举出 哪些杠杆的实例呢？指甲剪、钳子、扁担、
压水机手柄、自行车手闸支点（O点） ：杠杆绕着转动的固定点动力（F1） ：使杠杆转动的力阻力（F2） ：阻碍杠杆转动的力L1L2动力臂（L1） ：从支点到动力作用线的距离阻力臂（L2） ：从支点到阻力作用线的距离2、五要素：一点、二力、二臂提问：什么是力臂？2 杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的
垂直距离。思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但
作用方向改变，力臂是否改变？答：不一定答：杠杆可以是直的，也
可以是弯的答：要改变 画出图中各力的力臂，你是按照什么顺序画力臂的？（1）找出支点的位置（3）从支点作动力、阻力、作用线的垂线(用虚线与大括号)F1F2L1L2OF1F2O画出各力和力臂l1l2画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1OL2想一想画出图中杠杆各力的力臂想一想l1l2l1l2二、杠杆的平衡条件1、杠杆平衡：指杠杆在动力和阻力
作用下静止不动或匀速转动。研究杠杆平衡的条件F1F2o器材:杠杆 、 钩码、 。刻度尺探究一：杠杆平衡的条件注意：实验前先将杠杆调节至在水平位置平衡。探究一：杠杆平衡的条件2.为何使杠杆在水平平衡：便于测量力臂猜想：杠杆平衡时，
F1、l1、F2、l2之间存在什么关系？探究杠杆平衡条件实验数据记录表：结论：杠杆平衡条件：F1 l1 = F2 l2 点拨：在探究杠杆平衡条件时，进行３次实验的
目的是什么？为了得出杠杆平衡条件的普遍规律．乙甲1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡（图甲）2.保持阻力F2及左右两边距离不变，用弹簧测力计斜拉杠杆仍使其水平平衡（图乙） ，你有什么发现？你认为发生这种现象的原因是什么？（F1变大了!）探究二：杠杆最省力方法图甲图乙结论：力与杠杆垂直，力臂最长最省力探究三：杠杆分类1.把杠杆右边改用弹簧测力计A、B、C三个位置竖直拉使其水平平衡F2结论：
1、省力杠杆： l1 > l2
2、费力杠杆： l1 < l2
3、等臂杠杆： l1 = l2F1F2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hS=4h可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离省力杠杆的特点省力杠杆F2F1l1l2由 F1l1=F2l2
∵l1 < l2
∴F1 > F2
这是费力杠杆费力杠杆hS=4h可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离费力杠杆的特点费力杠杆F2F1l1l2由 F1l1=F2l2
∵l1 = l2
∴F1 = F2
这是等臂杠杆等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点二、杠杆的分类1、省力杠杆： l1 > l2（省力费距离）
例子：铡刀、起子、指甲剪；手推车子、
老虎钳；道钉撬、压水杆，羊角锤子、刹车板2、费力杠杆： l1 < l2（费力省距离 ）
例子：镊子、筷子、起重机臂、钓鱼竿、扫帚、铁锨、铁火钳、缝纫机的脚踏板3、等臂杠杆l1 = l2（平衡时：F1 = F2 ）
例子：天平 定滑轮注意：对于机械，省力就费距离．费力就省距离．1、如下图，用弹簧测力计拉着杠杆使杠杆平衡，
图中有a、b两种拉法，其中测力计示数小的
是 ，原因是 。b力臂最长2、如图所示，在研究杠杆“平衡条件”实验中，
共有6个相同钩码供选择，杠杆上每格距离相等，
先将杠杆在水平位置调节平衡后，如图所示，
为使杠杆在水平位置平衡，应在挂钩码的位置和
钩码的个数： ＿＿ 。
O点右边两格处挂3个钩码或
O点右边三格处挂2个钩码G=8N2、如下图，若用弹簧测力计在杠杆右侧拉着杠杆使杠杆水平位置平衡，其中测力计示数最小位置是 ，示数是 ，方向是 。右侧第8格竖直向上5N3、如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）
A、左右钩码各向支点移一格
B、左右各减少一个钩码
C、左右各减少一半钩码
D、左右各增加两个钩码 C它们是什么杠杆？踩刹车缝纫机脚踏省力杠杆费力杠杆哪种剪纸方法省力？
哪种剪纸方法省距离？
什么时候采用哪种剪纸方法？ABAB使用时哪把最省力？
哪把最费力？ “柄长－省力；口长－费力”省力杠杆省力杠杆费力杠杆省力杠杆等臂杠杆例题：1、在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳
中，属于费力杠杆的有_________，属于等臂
杠杆的有_________。镊子天平AB CD2.下列个杠杆是省力的（ ）AABC下列哪个杠杆是省距离的（ ）DD下列说法中哪些是正确的（ ）
A. 使用杠杆一定会省力；
B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；
C. 动力臂是支点到动力作用点的距离；
D. 等臂杠杆不省力也不省距离。图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ）
A. F=G； B. F〈 G；
C. F 〉G； D. 无法比较。CD1、如图所示：力F1 ，F2，F3，F4分别先后作用
在撬棒上刚好撬动石头，其中作用力最小的
是（ ）
A、 F1 B、F2
C、F3 D、F42、如图：O是杠杆的支点，OA = 2 OB ，
B端挂的重物为G，A端施以斜向下的力F时，
杠杆在水平位置平衡，则F的大小是（ ）
A、小于G/2 B、等于G/2
C、大于G/2 D、无法判断 BC1、在“探究杠杆平衡条件”的实验中，张华同学发现杠杆处于静止状态如图1，（1）此时杠杆是否平衡？ ；符合杠杆平衡条件吗？ （2）要使杠杆在水平位置平衡，应怎样操作？
（3）杠杆平衡条件是什么？ _____
（4）当杠杆在如图2的情况下平衡，图中测力计的示数
为 N,若测力计改为bc方向施力，杠杆还在原位置平衡，则测力计的示数将 。
平衡 符合两端螺母向右旋1变大F1 l1 = F2 l2 ab3、如上图，杠杆都处于平衡状态，则
图a的动力 为 ；图b的动力为 。100N400N4、小孩和大人玩跷跷板，小孩重300N，坐在
离支点2m处，大人重500N，大人应离支点多
远才能使他们能玩起来？1.2m5、试计算如图所示的肱二头肌所施的力 。1200N EBD：E为支点，B为动力作用点，D为阻力作用点，
构成一个费力杠杆。
EFG：E为支点，F为动力作用点，G为阻力作用点，
构成一个费力杠杆。剪指甲钳由三个杠杆组成的：
ABC：C为支点，A为动力作用点， B为阻力作用点，
构成一个省力杠杆。 室内垃圾桶
室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启。
从结构示意图看出，它是有两个杠杆组成的，下面用脚踩的是一个省力杠杆，用来把桶盖支起的是一个费力杠杆。 杠杆的作用是用来改变力的大小和方向人体杠杆演示：1、2、3小资料人体内的杠杆 “给我一个立足点，我就能移动地球。”这是希腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移动地球是不可能的。但是这反映了阿基米镕发现杠杆规律后的兴奋心情。
几乎每一台机器中都少不了江杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。小资料人体内的杠杆 点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用(见图)，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，从图里可以看出来低头比仰头要省力。小资料人体内的杠杆 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，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费6倍以上的力气，虽然费力，但是可以赢得速度。小资料人体内的杠杆 当你把脚尖翘起来的时候，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。这是一个省力杠杆(如图)，肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。小资料人体内的杠杆 如果你弯一下腰，肌肉就要付出接近1200牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆（如图)。 所以在弯腰提起立物时，正确的姿式是尽量使重物离身体近一 些。以避免肌肉被拉伤。它们是什么杠杆？