(共27张PPT)
一、杠杆
第十一章 简单机械和功
“给我一个支点,我可以撬动整个地球。”
——阿基米德
撬棒
一、什么是杠杆
抽水机的手柄
这三个用具有什
么共同特点
共同点:
①都是硬的.(直的弯的都可以)
②有固定点
③受到两个力的作用
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
想一想:现实生活中,
你还能举出哪些杠杆的实例呢?
钢丝钳 杆秤 开瓶扳手
道钉撬 火钳 独轮车
自学课本P3这些概念很重要
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
从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
从支点到阻力作用线的距离,用l2表示。
杠杆的五要素
.
如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,
(1)说出向上撬起支点、动力作用点、阻力作用点分别是,阻力方向。
(2)向下撬起支点、动力作用点、阻力作用点分别是阻力方向。
用螺丝刀撬图钉时,标出杠杆的支点、画出动力、阻力、动力臂、阻力臂。
F1
F2
O
L1
L2
例
O
O
O
F1
F1
F1
F2
F2
F2
O
L1
L2
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
F1
O
L1
L2
F3
F2
L3
画杠杆力臂的方法:
一找支点 ,二画线(力的作用线用虚线),三作垂直(力臂),四定距离(力臂的长)
力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。
如图所示,画出动力臂l1和阻力臂l2
动动手画画看
杠杆的平衡状态指是杠杆处
于 状态或 状态 。
(二) 杠杆平衡条件
静止
匀速转动
自学P3杠杆平衡状态
“做一做”:如图1是实验室里所用的杠杆。
图1
图2
在图2中画出杠杆的五要素。
O
F1
F2
L1
L2
当杠杆在动力和阻力作用下处于静止时,我们就说杠杆处于平衡了。
A
B
A、B两图中的杠杆都处于静止状态,实验时采用哪幅图?为什么?
实验时使杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小
问题研究:动力、动力臂与阻力、阻力臂之间有什么关系时杠杆能够在水平位置平衡呢?
1.安装好杠杆,使用前,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡
2.阅读教材P3步骤2
3. 按步骤3方法进行实验操作,将所测得的数据填入表格中。
实验
次数 动力
F1/N 动力臂
L1/cm 阻力
F2/N 阻力臂L2/cm 动力×
动力臂 阻力×
阻力臂
1
2
3
刚才调节平衡时,你有没有发现什么规律
左低右调,右低左调
“分析、得出结论”:
3、杠杆平衡条件:
(1)内容:
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂
(2)表达式:
F1 ×L1=F2 ×L2
(3)阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件。
思考:探究杠杆平衡条件时需要记录多组数据,这样做的目的是
避免实验的偶然性,找到实验的普遍规律
例1:下图是小华同学探究杠杆平衡条件。 (1)请你在图中画出钩码受到重力G的示意图和此时杠杆受到动力F1的力臂l1; (2)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡,以便测量力臂,她可以采取的做法是:___________________(写出一条即可); (3)表是小华得到的一组实验数据,由此她得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确 如果不正确,造成错误的原因是什么?____________________________________。
增大拉力(弹簧测力计向左移动、钩码向左移动)
不正确;因为只测量了一组数据,
具有偶然性(不能得出普遍规律) 不同的物理量不能相加
当堂训练:探究杠杆的平衡条件中. (1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向___(左/右)移动,实验过程中将杠杆调在水平位置平衡的目的是为了___. (2)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为___ N. (3)有的同学按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”.这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中___(填字母). A.没有改变力的大小 B.没有改变力的方向 C.没有改变力的作用点 D.实验次数较少,结论具有偶然性
右
便于测量力臂大小
B
1
(4)如图所示,用食指顶起一把金属勺子保持水平平衡状态,OA段和OB段的重分别为GA合GB,根据图丙可判断GA ___ GB(>/=/<). (5)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图丁示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧秤测力计竖直向上拉是杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:___
<
杠杆自身重力对实验结论有影响.
请同学们谈谈这节课的收获?