内容正文:
第九章 机械与人
第一节 科学探究 : 杠杆的平衡条件
阿基米德曾经说过:给我一个支点,我可以撬动地球。
一. 认识杠杆
1. 什么是杠杆?
2、
1.有力的作用
2.绕固定点转动
3.硬棒
归纳结论:
在力的作用下,能
绕某一固定点转动
的硬棒,物理学中
叫做杠杆.
让我想一想?
3、在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?
现实生活中的杠杆
O
支
点
动力作用线
阻力作用线
L2
F
F1
动力
F2
阻力
L1
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
杠杆绕着转动的固定点,用0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。
这些概念很重要
一“点”——支点O(一定在杠杆上)
动力F1
二“力”—— 相对的
阻力F2
动力臂L1
二“臂”——
阻力臂L2
杠杆五要素
什么是力臂?
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?
2、 杠杆是否都是直的?
不一定
杠杆可以是直的,也
可以是弯的
3、如果力的作用线过支点,力臂为多少?
力臂为0
想一想?
1、什么叫杠杆
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
3、标画出杠杆
的五要素
2、杠杆的五要素:
F1
L1
◎
o
F2
L2
o
F1
F2
L1
L2
.
O
O
L1
L2
F1
F2
L2
L1
F1
F2
画力臂的方法:
一找(找准支点)
二画(画出力的作用线)
三引(引垂线)
四标(标垂足---直角符号、
标力臂---支点到垂足的距离 )
二、杠杆的平衡
提问:
什么是杠杆的平衡?
归纳结论:
当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时,我们说杠杆平衡了。
探究实验:
用橡皮、小刀、直尺、硬币等物怎样组成杠杆,并使其平衡?
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
F1
F2
o
L1
L2
杠杆
平衡
螺母
思考与讨论
★ 杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起 什么作用?
★ 作用是调节杠杆自身的平衡
※ 为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?
※ 因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。
★ 杠杆调平的方法是什么?
★ “左高左调、右高右调”
进行实验与收集证据
请同学们开始实验
实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3
提问: 你的实验结论与你的假设
一致吗?你的结论是什么?
杠杆的平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示为:F1·L1=F2·L2
这就是阿基米德发现的杠杆原理。
×
条件:杠杆已平衡(如图)
1、两端去掉相同质量的钩码,杠杆平衡吗?
2、将两端钩码向支点移同样的距离,杠杆平衡吗?
如何用弹簧测力计将下面的杠杆调平
1.学习了杠杆、支点、动力、
阻力、动力臂、阻力臂等概念.
2.探究了杠杆的平衡条件是
动力动力臂=阻力阻力臂
公式表示为:F1l1= F2l2
1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( )
A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小
D
课堂练习
2、画出图中作用在A 点最小的力的方向 。
FA
B
A
O
B
C
F2
F1
如图所示,用撬棒撬石头,手握在撬棒的末端B端,其中AO=0.1m,AB=1m,OC=0.7m,要撬起重为1400N的石头,需要在B端竖直向下用多少N的力才能撬起石头?
3、计算题
你做对了吗?
已知:L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400N
解:由杠杆平衡条件:F1L1=F2L2可得:
答:需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。
求:F1=?
作业:P169. 第1、2、3题
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