课件46张PPT。 如果在工地上有一块几个人都搬不动的很大很重的巨石,想要把这石块撬起,怎么办?第十二章 第一节 杠杆 1. 知识与技能
认识杠杆。认识有关杠杆的几个概念。
能从常见工具和简单机器中识别出杠杆。
知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。
2. 过程与方法
经历绘制杠杆示意图的过程,体会科学抽象的方法。
观察和操作杠杆,体会杠杆的作用。 教学目标 经历探究杠杆平衡条件的过程。学习分析实验现象、寻找数据间规律从中归纳出实验结论的一般方法。
3. 情感态度与价值观
关心生活、生产、自然现象中杠杆的使用。
乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆,具有利用杠杆方便自己工作的意识。
认识科学探究中必须有合作精神。1. 杠杆
2. 杠杆的平衡条件
3. 杠杆的应用本节导航 1. 什么是杠杆?? 一根硬棒在力的作用下如果能绕着
固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆。一、杠杆思考:杠杆是否都是直的?这些用具是杠杆吗?钢丝钳 杆秤 瓶盖起子
道钉撬 火钳 独轮车支 点(o):杠杆绕着转动的点动 力(F1):促使杠杆转动的力阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离(力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线)杠杆的五要素L1L2支点杠杆绕着转动的固定点,用O表示。动力动力臂阻力阻力臂有关杠杆的几个名词O(力的作用线)动力臂阻力臂动力阻力(力的作用线)o支点杠杆“五要素”(1)先确定支点O和画动力、阻力的方向。
(2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线
(注意: 画的时候要用虚线将力的作用线延长。)
(3)用实线或虚线作从支点O到力的作用线的垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂。
(4)最后用大括号或箭头勾出力臂,并在旁边写上字母L1或L2。(力臂的两种表示方法:大括号或箭头)
学画动力臂和阻力臂L2L1画出图中各力的力臂步骤:(1)辨认杠杆;
(2)先找支点O;
(3)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;
(4)作从支点到力的作用线的垂线段。画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想思考讨论:2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:不是答:要改变 力臂是支点到力的作
用线的垂直距离。
1什么是力臂?什么是杠杆的平衡?杠杆平衡: 当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作缓慢的匀速转动时,就说杠杆平衡。怎样用杆秤称量物体的质量? (1) 提出问题: 杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?(2)猜想与假设:假设1:假设2:假设3:假设4:F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1 · L1=F2 · L22. 杠杆的平衡条件 调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态。 给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。(3) 制定计划与设计实验:① 调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。螺母螺母(4) 进行实验:杠杆向右偏,则将平衡螺母往左调。
杠杆向左偏,则将平衡螺母往右调。 ② 在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡。然后把实验数据填入表中。F2F1L2L1 ③ 改变力和力臂的数值,再做两次实验,把实验数据填入表中。20.1530.150.08100.04100.150.2 ④ 求出各次实验中动力×动力臂和阻力×阻力臂的值,然后思考杠杆的平衡条件。20.1530.150.08100.04100.150.20.30.30.40.411杠杆的平衡条件是:(5) 得出结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂或写作: F1L1= F2L2即:杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。上面的关系也可以写成下面的形式:阻力 动力臂
动力 阻力臂或F1 L2F2 L1动力 阻力臂
阻力 动力臂或F1 L2F2 L1杠杆两端可调节的平衡螺母,起什么作用?为什么要求杠杆静止时,在水平位置? 平衡螺母调节杠杆自身的平衡。力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。(6)交流与合作:挂钩码后,能不能再调节平衡螺母? 不能。Ol1=9ml2=7cmF1=200NF2杠杆的平衡条件应用例题:由F1l1=F2l2 得:解:=2.57×104N=2.57×103kg = 2.57t杠杆的分类三类杠杆:若l1>l2,则F1 F2若l1= l2,则F1 F2若l1<l2,则F1 F2>=<小结:判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小省力杠杆l1F1l2F2O根据杠杆平衡条件: F1×L1=F2×L2 若L1>L2,则 F1F2 ; 此杠杆为费力杠杆费力杠杆特点:费力但可以省距离根据杠杆平衡条件: F1×L1=F2×L2 若L1=L2,则 F1=F2 ;此杠杆为等臂杠杆等臂杠杆特点:不省力也不省距离等臂杠杆杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类:省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类:等臂杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆生活·物理·社会思考: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。1. 杠杆的概念:一根硬棒,在力的作用下如 果能绕 着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。2. 杠杆的五要素:(1)支点:杠杆绕着转动的点。(用“O”表示)(2)动力:使杠杆转动的力。(用“F1”表示)(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用“F2”表示)(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。
(用“L1”表示)(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
(用“L2”表示)小结? 4. 杠杆的种类: 省力杠杆:L1>L2,动力小于阻力
特点:省力,但费距离。应用:羊角锤
费力杠杆:L1 特点:费力,但省距离。应用:钓鱼竿
等臂杠杆:L1=L2 ,动力等于阻力
特点:不省力也不费力。应用:天平3. 杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂F1L1= F2L2练 习找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。OF2F1L1L2练 习找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。OF1F2L1L2例题1:如图,一轻质杆OA一端固定在竖直墙上,可绕O点转动,已知0A=0.3cm,OB=0.2cm,在A点处悬挂一重物G,质量为2kg,若在B处施一竖直向上的拉力F,使杠杆在水平线上平衡,此时拉力F为多少?
例题2:如图:OB=2BA,物体重为60N,不计杠杆自身重力,绳与杆的夹角为30℃,则绳的拉力为多少?
例题3:如图,杠杆上标有刻度,GB=5N,GA=8N,杠杆水平平衡时,A物体对杠杆的拉力是多少牛顿?
此时A物体受到地面对它的支持力为多少?再见