6.5探究杠杆的平衡条件课件
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课件19张PPT。6.5 探究杠杆的平衡条件知识点1知识点2知识点1 探究跷跷板中的道理
1.杠杆:物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。
2.杠杆的五个要素知识点1知识点23.探究杠杆的平衡条件
步骤1:调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
步骤2:在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码(每一个钩码50 g=0.05 kg,重力G=mg=0.05 kg×9.8 N/kg=0.49 N),先固定F1大小和动力臂l1的大小,再选择适当的阻力F2,然后移动阻力作用点,改变阻力臂l2大小,直至杠杆再次在水平位置平衡,分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的数值,并将实验数据记录在表格中。知识点1知识点2步骤3:改变动力F1和力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2,再做几次实验,将实验数据记录在表格中。
4.杠杆平衡的条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示F1l1=F2l2
应用平衡条件进行计算时,单位要统一,即力的单位统一,力臂的单位统一。知识点1知识点2知识点2 杠杆的作用
判断杠杆的种类,可结合生活经验,根据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系,若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆,若动力臂等于阻力臂,则是等臂杠杆。知识点1知识点2拓展归纳生活中需要使用怎样的杠杆,要根据工作对象来确定。若克服的阻力较大,徒手不能完成时,往往需要用省力杠杆,如用钳子剪断铁丝、用起子开瓶盖、用核桃夹夹开核桃等;若克服的阻力较小,为了使工作快捷,需要用费力杠杆达到省距离的目的,如用镊子夹取棉球、用钓鱼竿钓鱼、用船桨划龙舟等。知识点1知识点2例 (2016·北京中考)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )知识点1知识点2解析:天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,既不省力也不费力;瓶起子、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
答案:C考点1考点2考点3考点1 杠杆上最小的力的画法
例1 (2017·黑龙江绥化中考)如图,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
解析:根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力,由支点到力的作用点的距离是最长的力臂,此时对应的动力最小。连接OA,则OA是最长的力臂,作OA的垂线,物体对杠杆的力使杠杆向逆时针方向转动,所以F应使其向顺时针方向转动。考点1考点2考点3答案:如图所示: 考点1考点2考点3考点1考点2考点3考点2 杠杆平衡的判定
例2 (2016·四川凉山州中考)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能平衡
B.杠杆不能平衡,左端下沉
C.杠杆不能平衡,右端下沉
D.无法判断考点1考点2考点3解析:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的拉力分别等于物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,根据杠杆的平衡条件可得:mAg×OC=mBg×OD,由图示可知,OCmB,当向支点移动相同的距离Δl时,两边的力臂都减小Δl,此时左边的力与力臂的乘积为:mAg×(OC-Δl)=mAg×OC-mAg×Δl,右边的力与力臂的乘积为:mBg×(OD-Δl)=mBg×OD-mBg×Δl,由于mA>mB,可知:mAg×OC-mAg×Δl答案:C考点1考点2考点3考点1考点2考点3考点3 杠杆平衡条件的应用
例3 杆秤是用来测量物体质量的工具,也是我国劳动人民智慧的结晶。如图所示,杆秤的提纽到挂钩的距离OA=4 cm,当秤砣移动到离提纽的距离为OB=20 cm时,杆秤刚好水平平衡,若秤砣的质量为0.6 kg,求:
(1)所称物体的质量是多少kg?
(2)若用质量为0.5 kg的秤砣去测量该物体,当杆秤刚好水平平衡时秤砣移动到离提纽的距离为多少 cm?考点1考点2考点3解析:(1)根据题意,应用杠杆平衡条件列出等式,再根据重力的计算公式G=mg把质量代入,计算出物体的质量。
(2)应用杠杆平衡条件列出等式,可以计算出改变秤砣质量后秤砣距离提纽O的距离。
答案:(1)3 kg (2)24 cm?教材问题详解
教材第26页结论
动力×动力臂=阻力×阻力臂
教材第26页讨论
1.根据杠杆的平衡条件可知,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,杠杆省力,动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,杠杆费力;动力臂等于阻力臂时,动力等于阻力,杠杆既不省力又不费力。
2.用铁皮剪刀剪铁皮等较硬的物体时,需要省力,故其动力臂要大于阻力臂,则理发剪刀理发时,需要少移动距离,即要省距离,故其动力臂要小于阻力臂,普通剪刀动力臂稍大于阻力臂,省力。教材第27页活动
省力杠杆有(a)(b)(e)(f),费力杠杆是(d),既不省力也不费力的杠杆是(c),使用省力杠杆可以省力,使用费力杠杆可以省距离,使用既不省力也不费力的杠杆的好处是力相等,可以改变力的方向等。
自我评价与作业详解
1.建议同学们亲自做一做。
2.如图所示
1.杠杆:物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。
2.杠杆的五个要素知识点1知识点23.探究杠杆的平衡条件
步骤1:调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
步骤2:在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码(每一个钩码50 g=0.05 kg,重力G=mg=0.05 kg×9.8 N/kg=0.49 N),先固定F1大小和动力臂l1的大小,再选择适当的阻力F2,然后移动阻力作用点,改变阻力臂l2大小,直至杠杆再次在水平位置平衡,分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的数值,并将实验数据记录在表格中。知识点1知识点2步骤3:改变动力F1和力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2,再做几次实验,将实验数据记录在表格中。
4.杠杆平衡的条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示F1l1=F2l2
应用平衡条件进行计算时,单位要统一,即力的单位统一,力臂的单位统一。知识点1知识点2知识点2 杠杆的作用
判断杠杆的种类,可结合生活经验,根据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系,若动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,若动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆,若动力臂等于阻力臂,则是等臂杠杆。知识点1知识点2拓展归纳生活中需要使用怎样的杠杆,要根据工作对象来确定。若克服的阻力较大,徒手不能完成时,往往需要用省力杠杆,如用钳子剪断铁丝、用起子开瓶盖、用核桃夹夹开核桃等;若克服的阻力较小,为了使工作快捷,需要用费力杠杆达到省距离的目的,如用镊子夹取棉球、用钓鱼竿钓鱼、用船桨划龙舟等。知识点1知识点2例 (2016·北京中考)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )知识点1知识点2解析:天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,既不省力也不费力;瓶起子、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
答案:C考点1考点2考点3考点1 杠杆上最小的力的画法
例1 (2017·黑龙江绥化中考)如图,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。
解析:根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力,由支点到力的作用点的距离是最长的力臂,此时对应的动力最小。连接OA,则OA是最长的力臂,作OA的垂线,物体对杠杆的力使杠杆向逆时针方向转动,所以F应使其向顺时针方向转动。考点1考点2考点3答案:如图所示: 考点1考点2考点3考点1考点2考点3考点2 杠杆平衡的判定
例2 (2016·四川凉山州中考)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能平衡
B.杠杆不能平衡,左端下沉
C.杠杆不能平衡,右端下沉
D.无法判断考点1考点2考点3解析:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的拉力分别等于物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,根据杠杆的平衡条件可得:mAg×OC=mBg×OD,由图示可知,OC
例3 杆秤是用来测量物体质量的工具,也是我国劳动人民智慧的结晶。如图所示,杆秤的提纽到挂钩的距离OA=4 cm,当秤砣移动到离提纽的距离为OB=20 cm时,杆秤刚好水平平衡,若秤砣的质量为0.6 kg,求:
(1)所称物体的质量是多少kg?
(2)若用质量为0.5 kg的秤砣去测量该物体,当杆秤刚好水平平衡时秤砣移动到离提纽的距离为多少 cm?考点1考点2考点3解析:(1)根据题意,应用杠杆平衡条件列出等式,再根据重力的计算公式G=mg把质量代入,计算出物体的质量。
(2)应用杠杆平衡条件列出等式,可以计算出改变秤砣质量后秤砣距离提纽O的距离。
答案:(1)3 kg (2)24 cm?教材问题详解
教材第26页结论
动力×动力臂=阻力×阻力臂
教材第26页讨论
1.根据杠杆的平衡条件可知,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,杠杆省力,动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,杠杆费力;动力臂等于阻力臂时,动力等于阻力,杠杆既不省力又不费力。
2.用铁皮剪刀剪铁皮等较硬的物体时,需要省力,故其动力臂要大于阻力臂,则理发剪刀理发时,需要少移动距离,即要省距离,故其动力臂要小于阻力臂,普通剪刀动力臂稍大于阻力臂,省力。教材第27页活动
省力杠杆有(a)(b)(e)(f),费力杠杆是(d),既不省力也不费力的杠杆是(c),使用省力杠杆可以省力,使用费力杠杆可以省距离,使用既不省力也不费力的杠杆的好处是力相等,可以改变力的方向等。
自我评价与作业详解
1.建议同学们亲自做一做。
2.如图所示