(共26张PPT)
给我一个支点和一支足够长的硬棒,我就能撬动地球。
第十二章
简单机械
第一节
杠杆
本节研究:
1、什么是杠杆
2、研究杠杆平衡的条件
复杂机械都是由简单机械组成的,而这节课我们要学习的就是简单机械之一——杠杆。
抽
油
机
缝
纫
机
机器人
生活中的简单机械——杠杆
一根硬棒在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆.
(
注意:硬棒可以是直的,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.)
一、杠杆
生活中的杠杆
钢丝钳
杆秤
瓶盖起子
道钉撬
火钳
独轮车
L1
L2
支点:
杠杆绕着转动的固定点,用O表示。
动力:
使杠杆转动的力,用F1表示。
动力臂:
支点到动力作用线的距离,用L1表示。
阻力:
阻碍杠杆转动的力,用F2表示。
阻力臂:
支点到阻力作用线的距离,用L2表示。
杠杆的五要素:
提问:什么是力臂?
力臂是支点到力的作用线的垂直距离(点到直线的距离)
画力臂的方法是:
1、先确定杠杆的支点O和画动力、阻力的方向。
2、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:大括号和箭头)
F1
F2
L1
L2
O
试着画出各力和力臂
试一试
找出下列各图中动力和阻力,
并画出杠杆的力臂。
O
F2
F1
L1
L2
画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
O
想一想
二、实验探究:杠杆的平衡条件
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:
假设一:
假设二:
假设三:
假设四:
F1+L1=F2+L2
F1–L1=F2–L2
F1/L1=F2/L2
F1
·
L1=F2
·
L2
O
L2
L1
F2
F1
注意:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作缓慢地匀速转动时,杠杆处于平衡状态。
3制定计划与设计实验
思考与讨论
1、杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起什么作用?
2、为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?
作用是使杠杆在水平位置平衡
因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。
4、进行实验与收集数据
实验次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
2
3
4
杠杆的平衡条件:
动力
X
动力臂=阻力
X
阻力臂
用字母表示为:
F1L1=F2L2
或
5、分析与论证:
例题1、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。
A
B
C
D
例题1、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。
解析:先画出力臂,再进行判断
由杠杆平衡条件:FL1=GL2
∵L1
<
L2
∴F>
G
C
例题2:如图,OA长30cm且OB=2BA,物体重为60N,不计杠杆自身重力,绳与杆的夹角为30度,则绳的拉力为多少?
一、杠杆
1、杠杆的定义: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.
2、杠杆的五要素:支点O
动力
F1
阻力F2
动力臂L1
阻力臂L2
二、杠杆的平衡条件:
F1L1=F2L2
或