3.4 简单机械-杠杆 (课件 24张ppt)

什么是杠杆？
简单机械
一、杠杆
这些都应用了杠杆原理
提问：杠杆有什么共同的特征呢？
1 .
2 .
3.
固定点
绕固定点转动
硬棒
归纳结论
1. 杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆。
举例
提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？
F2阻力
L1动力臂
L2阻力臂
动力作用线
阻力作用线
O支点
杠杆绕着转动的固定点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
支点到动力作用线的距离
支点到阻力作用线的距离
F1动力
2. 杠杆的五要素
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
杠杆绕着转动的固定点，用O表示。
使杠杆转动的力，用F1表示。
从支点到动力作用线的距离，用L1表示。
阻碍杠杆转动的力，用F2表示。
从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。
动力和阻力使杠杆转动的方向（转动效果）相反
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：不是
答：杠杆可以是直的，也可以是弯的
答：要改变
请作出动力臂和阻力臂
L1
L2
力臂的作图要点：（1）找到力的作用线，必要时延长或反向延长力的作用线；（2）过支点作力的作用线的垂线；
（3）在对应的垂线旁标上L1或L2。本题答案如图所示。
说明 力臂必须是从支点到力的作用线的垂直距离。

完成活动学习卡P2的练习
如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是F2的力臂，在图中画出力F2。
F2
力的作图要点是
（1）找到力臂的一端，做垂线；
（2）垂线与杠杆的交点为力的作用点；
（3）根据支点和2个力作用点的位置关系，画出力的方向。
F1
F2
L1
L2
O
画出各力和力臂
O
F2
F1
L1
L2
画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
O
F2
F1
阻力和动力的方向和支点的关系
画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
F1
F2
L1
L2
O
F1
F2
L1
L2
O
如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（ ）
D
图中，杠杆有可能平衡的是（ ）
D
在图6中，O为支点，力臂最长的力是 （ ）
　　A．F1 　　B．F2　
　　C．F3　　 D．F4
C
1. 杠杆平衡：
二、杠杆的平衡条件
2. 设计实验：
（1）器材：
杠杆保持静止或匀速转动
带刻度的杠杆，线，支架，钩码，弹簧测力计。
（2）步骤：
a. 把杠杆安装在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
b. 在杠杆两边挂钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力。改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。
次数
F1 (N)
L1
(Cm)
F1 ?L1
F2 (N)
L2
(Cm)
F2 ?L2
1
2
3
完成活动学习卡P3的表格
杠杆平衡的条件
当杠杆平衡时：
F1×L1＝F2×L2
或
F1
L1
F2
L2
＝
上式表明：动力臂L1是阻力臂L2的几倍，动力F1就是阻力F2的几分之一。
实验题训练:
研究杠杆平衡条件的实验装置如图所示，在未挂钩码时，平衡螺母的作用是__________________________,挂上钩码后，发现杠杆不平衡，则应________________
______________________________________________。
使杠杆在水平位置平衡
移动钩码的位置(或改变钩码的个数)使杠杆在水平位置平衡
某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验中，进行以下操作：
（1）调节杠杆两边的螺母，使杠杆平衡。
（2）在杠杆支点的两边挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的细绳位置，并调节杠杆两边的螺母，使杠杆重新平衡，记录有关数据。
请指出该同学在上述两步操作中存在的问题。
（1）_____________________________________.
（2）_________________________________________.
应使杠杆在水平位置平衡.
(这样才可以在杠杆上直接读取力臂的长度.)
加挂钩码后就不能再去调节螺母,只能通过移动钩码的位置或加减钩码来达到新的平衡.
某同学在已经调节水平平衡的杠杆的一边挂上钩码，设钩码对杠杆的拉力为F1，在同一侧用已调整好的弹簧测力计，测得使杠杆平衡的力F2，得到如下数据。
实验次数
F1（N）
L1（cm）
F2（N）
L2（cm）
1
6
10
5
20
2
4
10
6
10
如果该同学在实验时读数和记录都正确，但操作有错误，试分析产生以上错误的原因：
_______________________________________________ ______________________________________.
F2的作用方向不在竖直位置上,使力臂L2的长度不应在
杠杆上直接读取.
在“研究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)所用的器材有弹簧测力计，支架，线，_______和______________.
(2)实验前,先要调节杠杆两端的________.使杠杆在___________.强调这一平衡位置的目的是__________________________________.
(3)如图所示的杠杆已处于平衡状态,若左端所挂重物的重力是1N,则弹簧测力计的示数______2N,因为弹簧测力计拉力的力臂______OA的长度(均填“大于”、“小于”或“等于”).如果要在杠杆上直接可以读出力臂值来计算,那么弹簧测力计应沿_________方向拉着杠杆.
(4)该实验得到的结论是:
____________________________________
钩码
带刻度的杠杆
平衡螺母
水平平衡
便于直接在杠杆上读出力臂的值
大于
小于
竖直向上
杠杆平衡时：动力?动力臂=阻力?阻力臂
学校组织同学们到农村参加社会实践活动，小强第一次学习挑担子，他做了以下两次试验，请你根据各小题后的要求作答。
(1)他先在1.2m扁担的两端各挂上50N的重物，担子很快就被平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置（只要回答，不要分析）？
(2)接着，他又在扁担的A端加上50N的重物，但他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识，帮助他计算出肩膀应距B端多远，担子才能重新水平平衡？（扁担质量忽略不计）

如图所示为使杠杆平衡，F1、F2、F3 三次分别作用在A点，其中______最小。
F2
希腊科学家阿基米德发现杠杆原理后，发出了“给我支点，我可以撬动地球”的豪言壮语。假如阿基米德在杠杆的一端施加600N的力，要搬动质量为6.0×1024kg的地球，那么长臂的长应是短臂长的多少倍？如果要把地球撬起1cm，长臂的一端要按下多长距离？假如我们以光速向下按，要按多少年？（做完该题，你有何启示？）