内容正文:
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
同学们,请大家仔细观察下面将要播放的三幅图片,看看这三幅图片有什么共同点
想一想
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. 认识杠杆
1. 什么是杠杆?
杠杆的五个要素:
支点O
动力F1
动力臂L1
阻力臂L2
阻力F2
F1
F2
L1
L2
O
这些概念很重要
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。
怎样画杠杆的力臂
F1
F3
F2
L3
L1
L2
O
力臂的两种表示方法:大括号和箭头
画出图中杠杆各力的力臂
想一想
L1
L2
O
F1
F1
F2
L1
L2
2 用橡皮、小刀、直尺、硬币等物怎样组成杠杆,并使其平衡?
提 问:
什么是杠杆的平衡?
探究实验:
1 用你手中的杆秤怎样称质量不等的物体呢?
归纳结论:
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,我们说杠杆平衡了。
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
L1
O
L2
F1
F2
思考:F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢?
4、进行实验与收集证据
实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3
4
5
6
实验表格
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
例:一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是______.
结论:当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一
2:3
例1:在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:
L1
L2
·
⑴左右力臂L1:L2=______?
⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码,杠杆____(填“能或不能”)平衡? _____边下降?
例1:在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:
·
⑶若使杠杆再次水平平衡,可在 ___边的钩码下再挂 ___ 个钩码?
生活中的省力杠杆
O
F2
F1
阻力臂L2
费力杠杆
由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
费力杠杆的特点
S=h/4
h
A
B
F2
F1
O
费力,省距离
B’
举例?
F2
F1
生活中的费力杠杆
等臂杠杆(动力臂等于 阻力臂)
F2
F1
L1
L2
O
L2 = L1
F2 = F1
什么时候使用等臂杠杆呢?
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
三类杠杆的对比
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
概念 动力臂大于阻力臂的杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆
特点 省了力,但费了距离 费了力,但省了距离 不省力也不费力
实例 撬棒、铡刀、瓶起子、 镊子、理发剪刀 天平
生活·物理·社会
生活中的剪刀
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。
科学世界
据报道,在杭州动物园,一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量。在一把小小的弹簧测力计面前,庞大的大象不情愿的“露”出了它的体重“隐私”:毛重2.4吨。6月22日,老天下起瓢泼大雨,勇敢的“突击手”在克服了诸多不利的自然因素后,经过7个多小时奋战,终于完成了现代版的“曹冲称象”
F2
O
F1
l1
l2
$