内容正文:
第1节 杠杆
第十二章 简单机械
1 能识别出杠杆,并能准确找出支点、动力、动力臂、阻力臂。
2 通过实验探究,能得出杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关的计算。(难点)
学习目标
目录
杠 杆
01
杠杆的平衡条件
02
生活中的杠杆
03
新课引入
观察下面几幅图,你有什么发现?
一、杠杆
1.定义
在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
一、杠杆
人类很早以前就学会使用杠杆了.壮丽辉煌的咸阳宫曾蔚然矗立于八百里秦川。司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。上图就是我们的祖先在建造宫殿时的情景。他们是怎么利用木棒搬动巨大木料的?
为了解决这个问题,我们来认识一下杠杆的结构
一、杠杆
O
l1
2、杠杆五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用O表示。
(2)动力:使杠杆转动的力,用F1表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,用l1表示。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用l2表示。
l2
F1
F2
一、杠杆
(2)力臂不一定在杠杆上,当力的作用线不垂直于杠杆时,力臂与杠杆不重合。
(3)支点一定在杠杆上,动力和阻力可以在支点两侧,也可在支点同侧。
(4)当力的作用线恰好通过支点时力臂为零,这个力不能使杠杆转动。
3、正确理解杠杆五要素
(1)动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的,但动力和阻力的方向不一定相反。
F1
F2
O
l2
l1
O
F1
F2
l2
l1
F2
l2
F1
O
l1
(1)一找点:先确定杠杆的支点O和动力、阻力的方向。
(2)二画线:画出动力和阻力的作用线,必要时用虚线将力的作用线延长.
(3)三作垂线段:从支点向作用线作垂线,
垂线段即为动力臂或阻力臂.
(4)四用括号来体现:最后用大括号或箭头
勾出力臂,并在旁边写上字母l1或l2.
3.力臂的画法
一、杠杆
二、杠杆的平衡条件
1.杠杆的平衡: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。
探究杠杆的平衡条件
实 验
调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于水平平衡状态。接着在杠杆的两端分别挂上数量不同的钩码,用F1、 F2表示钩码的拉力,用l1、 l2表示F1和F2的力臂。改变钩码数量和力臂,使杠杆处于水平静止状态。获取多组数据,从而分析总结出杠杆的平衡条件。
(1)消除杠杆自重对实验的影响;(2)便于测量相应的力臂
探究杠杆的平衡条件
二、杠杆的平衡条件
二、杠杆的平衡条件
3、公式:
F1l1 = F2l2
动力 X 动力臂 = 阻力 X 阻力臂
例题:有一位初中物理老师,巧妙的利用杠杆原理称出了大象的体重,请你根据图中数据算出大象的体重。
2、杠杆的平衡条件:
由F1l1=F2l2 得:
解:
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.06m
=3×104N
m
=
F2
g
=
10N·kg-1
3×104N
=3×103kg = 3 t
三、生活中的杠杆
F1
F2
动力臂l1
阻力臂l2
O
由 F1l1=F2l2
∵l1 〉l2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
1.省力杠杆
三、生活中的杠杆
2.费力杠杆
F2
F1
动力臂l1
阻力臂l2
O
由 F1l1=F2l2
∵l1 〈 l2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。
三、生活中的杠杆
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
本节小结
杠杆能
杠杆
生活中的杠杆
定义: 在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒
等臂杠杆:l1=l2 F1=F2
杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力作用下静止时,或做缓慢地匀速转动时,我们就说杠杆平衡
杠杆五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
杠杆的平衡条件:动力 X 动力臂 = 阻力 X 阻力臂
省力杠杆:l1>l2 F1<F2
杠杆的平衡条件
公式:F1 l1 = F2 l2
费力杠杆:l1<l2 F1>F2
课堂检测
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
D.羊角锤
C.食品夹
C
课堂检测
2.(2020•河北模拟)如图,筷子是中国的国粹,在世界各国的餐具中独树一帜,使用时相当于杠杆,下列关于筷子的使用情况,分析正确的是( )
A.筷子相当于省力杠杆
B.筷子相当于等臂杠杆
C.手握筷子位置向上移动,所需动力不变
D.手握筷子位置向上移动,所需动力变大
D
课堂检测
3.(2020•乌鲁木齐一模)如图所示,“ABC”和“DEF”是指甲刀的两个杠