内容正文:
第十一章 简单机械和功
一、杠 杆
活动:拔图钉
你有哪些不同的方法?
哪一种方法更方便?
想一想:以上过程的共同特点是什么?
一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做 杠杆
思考:一根弯曲的铁棒、塑料管可以用来做杠杆吗?
你能举出日常生活中其它杠杆的实例来吗?
一、定义:
生活中的撬大石块
生活中的跷跷板
活塞式抽水机
二、认识:杠杆的名词
支点O:
杠杆绕着转动的点。
动力F1:
使杠杆转动的力。
阻力F2:
阻碍杠杆转动的力。
同步P1-1
裁纸刀
铁锹铲土
钓鱼竿
镊子?
找支点
F1
0
F2
F2
F1
动力和阻力都是杠杆受到的力,作用点一定在杠杆上。
动力和阻力的方向可能相同也可能相反,但两者作用效果一定相反。
判断动力、阻力方向
F1
F2
0
A
F2
同步P1-5
二、认识:杠杆的名词
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。
动力、阻力作用线:沿力的方向画出的一条虚线;
重点1:怎样画杠杆的力臂
F1
O
L1
L2
F3
F2
L3
画杠杆力臂的方法:
一找支点
二画虚线(力的作用线)
三定距离(力臂的长)
总结:
1.力臂不一定在杠杆上;
2.力臂之和与杠杆的长度无关.
同步P2-6
同步P1-2
补充P4-4
三、学会:杠杆的五要素
1、先找支点O;
确定动力和阻力的作用点、方向。
2、画出力的作用线
(即沿力的方向画出的一条虚线)
3、过支点到力的作用线作垂线
(作出相应的垂足、大括号、动力臂L1和阻力臂L2)
1、判断正误:
(1)动力臂是指支点到动力作用点的距离;
(2)力臂一定在杠杆上;
(3)动力臂加上阻力臂长度一定等于杠杆长。
×
×
×
(4)杠杆都是直的。
(5)如果力的作用线过支点,力臂为
0。
×
多少?
练习
四、思考讨论:
若一力作用在杠杆上,作用点不变,但
作用方向改变,力臂是否改变?画图试试
答:要改变
想一想?
画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
O
想一想
如果小女孩有事离开,小男孩的爸爸能不能陪小男孩玩跷跷板?如果能,该怎么做?
一、杠杆
杠杆的平衡条件
一、杠杆的平衡条件
1、杠杆的平衡状态
保持匀速转动
保持静止
两图都处于平衡状态
二、探究杠杆的平衡条件:
1、提出问题
a.根据所学有关杠杆的知识,你能猜想下杠杆的平衡与哪些因素有关吗?
2.猜测:杠杆平衡的影响因素: 。
还平衡吗?
还平衡吗?
为此我们应测量哪些量?
力和力臂
3.实验设计:
杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
器材:
测量的物理量:
力
力臂
4.实验步骤:
步骤1.思考:实验前如何调节杠杆水平平衡,方法、目的是什么?
步骤2.思考:实验中如何调节杠杆水平平衡,方法、目的是什么?
方法: 调节力与力臂
目的: 便于测量力臂
方法:调节平衡螺母,哪边高往哪边调
目的:消除杠杆重力对实验的影响,使重力力臂为0
步骤3.思考:(1)(2)(3)分别改变的是哪个物理量?
实验序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
实验表格
F1+ L1 F2+ L2
F1×L1
(N·cm)
F2×L2 (N·cm)
多次实验的目的是为了:
得出普遍规律,避免偶然性。
提问: 分析数据能得到什么结论呢?
杠杆的平衡条件:(杠杆原理)
动力×动力臂=阻力×阻力臂
5.交流与合作
公式:F1L1=F2L2 注意单位
这就是阿基米德发现的杠杆原理。
×
“只要给我一个支点,我就可以移动地球“
同步P1-3、4
同步P2-7、8、9
例:2001年6月22日杭州动物园,一位物理老师用了吊车.铁笼和10m长的槽钢作为辅助工具。若不计槽钢和铁笼的物重,吊车的吊钩固定处距系弹簧测力计一端的距离为9m,距系铁笼处的距离为7cm,当槽钢处于水平状态时弹簧测力计的求数为200N。试估算大象的质量。(g取10N/kg)
杠杆平衡计算题的步骤:
1.画出杠杆的结构示意图,
作出五要素
2.标出已知条件和待求量
3.用杠杆平衡条件解题
1、实验补充:
2、如右图,某同学发
现F1.OA不等于F2.OB
原因是什么?
3、一个同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验中列出下表,并根据表中数据得到下列结论:
动力 +动力臂=阻力 +阻力臂
他的结论对吗?
F1/N L1/cm F2/N L2/cm
5 4 4 5
答:不对;
1、只凭一组数据得出结论,存在偶然性;
2、单位不同的数据,不能直接相加
4.条件:杠杆已平衡(如图)
1、左端去掉一个钩码,杠杆平衡吗?向哪边