铡纸刀
开瓶器
生活工具
这些工具在使用时,有什么共同特点?
它们工作时,能绕一个固定点转动。
树枝剪
抽水机
生活工具
12.1 杠 杆
1.认识杠杆,能分清杠杆的五要素;(重点)
2.通过实验,探究杠杆的平衡条件及应用。(重点)
3.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点;(重点)
4.知道杠杆在生活中的应用。
学习目标
杠杆的概念
01
1.定义: 在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
钢丝钳 杆秤 瓶盖起子
道钉撬 火钳 独轮车
杠杆的概念
01
观察与思考
2.杠杆五要素:
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垂直距离
支点到阻力作用线的垂直距离
F1动力
交流与讨论
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)
这些概念很重要
F1
F2
l1
o
l2
观察与思考
l2
l1
B
F2
O
F1
A
F2
B
O
A
F1
3.作力臂的方法
找出支点的位置
从支点作动力、阻力作用线的垂线
确定动力、阻力作用线
标垂足,定力臂
杠杆的平衡条件
02
1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡。
问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡?
实验与探究
2.探究杠杆的平衡条件
保证力臂沿杠杆,便于测量。
实验操作:
(1)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。
问题:为什么要调节杠杆在水平位置平衡?
观察与思考
(2)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
(3)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。
观察与思考
(4)在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
归纳与小结
杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}次数
动力F1/N
阻力F2/N
动力臂l1/m
阻力臂l2/m
1
2
3
4
5
6
随堂练习
画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
O
l2
O
活动:请每个小组4名同学每人画一个图,标出图中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
O
F1
F2
l1
l2
O
F1
F2
l1
l2
O
l2
l1
F1
F2
O
F1
F2
l1
l2
你认为图中的杠杆可以分成几类?每一类杠杆分别有什么特点?
生活中的杠杆
01
F1
F2
动力臂l1
阻力臂l2
O
由 F1l1=F2l2
∵l1 〉l2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
省力杠杆
观察与思考
1.省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。
在生活中,你还发现了哪些工具是省力杠杆?
我们在使用省力杠杆时,得到了省力的利益,同时我们又付出了怎样的代价呢?
交流与讨论
请注意观察,赛艇的船桨在划水时,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?我们在使用时,是省力了?还是费力了呢?
使用费力的杠杆,有什么好处呢?
观察与思考
F2
F1
动力臂l1
阻力臂l2
O
由 F1l1=F2l2
∵l1 〈 l2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
费力杠杆
观察与思考
2.费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。
在生活中,你还发现了哪些工具是费力杠杆?
使用费力杠杆,虽然费了力,但却省了动力作用点移动的距离。
观察与思考
3.等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。
物理实验室中,我们使用的天平就是等臂杠杆。
托盘天平
物理天平
随堂练习
1.下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是( )
A.启瓶器
B.切纸铡刀
C.食品夹
D.羊角锤
C
随堂练习
2.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。在图中,那些事省力杠杆,那些是费力杠杆?
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
随堂练习
3.图中为指甲剪的示意图,它有几个杠杆?分别是省力杠杆,还是费力杠杆?
本课小结
杠杆及其平衡条件
杠杆
在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆
支 点(O)
动 力(F1)
阻 力(F2)
动力臂(l1)
阻力臂(l2)
杠杆的五要素
杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
杠杆的类别与应用
省力杠杆
l1 >l2 ,F1< F2
费力杠杆
l1 <l2 ,F1> F2
等臂杠杆
l1 =l2 , F1= F2
再 见