内容正文:
12.1 杠杆
给我一个支点,我可以撬起整个地球。
——阿基米德
2
学习目标
1.知道杠杆的定义和杠杆的五要素。
2.知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。
3. 理解力臂的概念,会画杠杆的动力臂和阻力臂。
4.理解杠杆的平衡条件,并能解决一些简单问题。
3
在力的作用下能绕 转动的 。
固定点
硬棒
杠杆:
它们在运动过程中,有什么共同特点?
撬 棒
羊角锤拔钉子
翘翘板
注意:杠杆形状可以是直棒也可以是弯曲的;
但必需是硬的。
a. 受力的作用 b. 绕固定点转动 c. 比较坚硬
一、杠杆
4
4
4
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
杠 杆 的 五 要 素
1. 关于力臂的下列说法中正确的是 ( )
A. 从支点到动力作用点的距离叫动力臂
B. 从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂
C. 从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
D. 从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂
巩固归纳
画 杠 杆 五 要 素 的 步 骤
(1)找
找准支点O(一定在杠杆上)
(2)画
过力的作用点沿力的方向画出力的作用线(延长线用虚线)
(3)引
引垂线,支点到作用线的垂直距离
(4)标
标垂足、标力臂 (两种画法)
O
F1
F2
L1
L2
o
o
洪山嘴中学詹振亚
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
l2
2. 画出图中杠杆各力的力臂
l1
l2
o
巩固归纳
当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作缓慢地匀速转动时,我们说杠杆平衡了。
二、影响杠杆平衡的因素
你觉得什么因素影响杠杆平衡?
二、影响杠杆平衡的因素
1.探究方法: 。
2.如果要研究力的大小是否影响杠杆平衡,需要改变 ,其它因素 。
力的大小方向和作用点都影响杠杆平衡。
不改变
提出问题
做出猜想
设计实验
力的大小
得出结论
进行实验
力的大小
力的作用点
力的方向
控制变量法
二、影响杠杆平衡的因素
什么因素影响杠杆平衡?
o
观察思考:
当力的方向改变时,有没有可以测量的量发生改变?
D
B
o
二、影响杠杆平衡的因素
C
A
o
O
O
观察思考:
力的作用点改变时,是否也引起了支点到力的作用线的距离改变?
杠杆平衡
杠杆不平衡
二、影响杠杆平衡的因素
做一做
1.让杠杆在水平位置平衡,改变力的方向和作用点,使力臂的大小不变,观察杠杆是否仍平衡。
2.让杠杆在水平位置平衡,改变力臂的大小,观察杠杆是否仍平衡。
力臂:从支点到力的作用线的距离。
图甲 图乙 图丙
B
O
A″
O
A’
A’
B
A’
二、影响杠杆平衡的因素
跟踪训练
1.画出动力F1的力臂L1。
2.画出阻力F2的力臂L2。
二、影响杠杆平衡的因素
1.实验中杠杆要在水平位置平衡还是倾斜平衡,为什么?
2.杠杆两端的平衡螺母有什么作用?
3.探究过程中,如何正确测量动力臂和阻力臂大小?
4.探究过程中,如何改变动力和阻力大小?
提出问题
温馨提示
杠杆平衡时,动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系呢?我们该怎么办呢?
三、探究:杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2
F1+L1
分析论证
记录实验数据
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1
2
3
4
请把实验数据填入下面的表格中。
三、探究:杠杆的平衡条件
三、探究:杠杆的平衡条件
1.据报道,在杭州动物园内,一位物理老师仅用一个小小的弹簧测力计和一根长度为12m的槽钢,就粗略测出一头大象的重力。如图所示,吊车的吊钩固定于槽钢的中点O,测力计在A点竖直向下拉槽钢,使其水平静止,弹簧测力计的示数为200N;支点O距A点6m、距悬挂铁笼的B点0.04 m。若不计铁笼重,请你计算出大象的重力。
解:根据杠杆平衡条件可得
可得
答:大象重力为3×104N。
重难点突破2 — 杠杆的应用
要点提示
送水工人和电梯对桶装水做的功是相同的
W=Fs
=Gh
=mgh
=18kg ×10N/kg×12m
=2160J
解:
杠杆的分类
省力杠杆
l1 >l2 ,F1< F2
费力杠杆
l1 <l2 ,F1> F2