3.4.2 简单机械课件--2023-2024学年浙教版科学九年级上册

第二课时 杠杆平衡及分类 画出图中杠杆各力的力臂。 F1 F2 L1 L2 F1 F2 L1 O L2 O F1 L1 L2 F2 F1 F2 L1 L2 问题一：如何判断物体处于受力平衡？ 物体在力的作用下处于静止或匀速直线运动状态 F支 G ∵ 物体静止 ∴F支=G F拉 f ∵ 物体匀速直线运动 ∴F拉=f 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或做缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。 在杠杆的使用中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。杠杆在满足什么条件时会才平衡？ 问题二：如何判断杠杆处于平衡呢？ F1 F2 O L2 L1 F1 F2 L2 L1 都处于静止状态——杠杆平衡 引出杠杆平衡可能除了动力和阻力的影响之外，力臂可能也对杠杆平衡产生了影响 一、杠杆平衡的条件 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？ 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 / F2 = L1 / L2 F1 · L1 = F2 · L2 3．设计实验： 用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆，用钩码的拉力来代替人的作用力，进行实验研究。 FI F2 研究杠杆的平衡 一、杠杆平衡的条件 ①把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆平衡。 ②杠杆两边挂不同数量钩码，杠杆平衡后测出动力、阻力、动力臂、阻力臂； ③改变钩码数量和位置，杠杆平衡后再次测出动力、阻力、动力臂、阻力臂； ④重复上述实验，共做4 次。把有关数据填入表内。 记录表 序号 动力F1（牛） 动力臂L1（厘米） 阻力F2（牛） 阻力臂L2（厘米） 1 2 3 4 4. 将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录表格中。 F1×L1 F2×L2 × × = 5. 分析与论证： 分析实验数据，得出实验结论：____________________________________________________。 一、杠杆平衡的条件 杠杆的平衡条件是：动力乘以动力臂 等于阻力乘以阻力臂 或 F1 L1 F2 L2 = 即 F1 F2 = L2 L1 L1 L2 = 若 n 则 F1 F2 = 1 n 杠杆上的动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 F1 × L1 = F2 × L2 （1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。 （2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。 F1 F2 O L2 L1 F1 F2 L2 L1 倾斜状态时力臂比杠杆上的刻度小 使杠杆的重力作用线通过杠杆支点，避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。 要求杠杆静止时在水平位置，可以直接在杠杆上读出力臂的数值。 思考：为什么要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡 探究后思考 探究后思考 1、若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？ 图中杠杆能平衡吗？说出你的理由 F1 × L1 = F2 × L2 让学生算一算，再试一试 提升、下图所示是同学们实验时的一种情况，杠杆挂上钩码恰好平衡，每个钩码质量相同。在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是（ ） A.左右钩码各向支点移一格。 B.左右钩码各减少一个。 C.左右钩码各减少一半。 D.左右钩码各增加二个。 C 10N 20N 10N 15N 10N 20N 20N 10N 判断下列图中的杠杆是否平衡？ A B C D 拓展 活动①：请你用弹簧测力计代替一侧钩码，使杠杆平衡，并读出此时的数据 F1 F2 F3 L3 L1 L2 活动②：如果将弹簧秤向右下方拉，读数发生怎样变化？ 向左下方拉呢？ 为什么 阻力和阻力臂不变， L1最长， F1最小。 思考：弹簧秤向哪个方向更省力 拓展 活动③：用弹簧测力计代替一侧钩码，向上拉能使杠杆平衡吗？请你试一试，并读出此时的数据 L＇ F1 L1 向斜上方拉呢？ 阻力和阻力臂不变， 动力臂越短， 需要动力就越大 为什么斜向上拉费力 当堂练 例2 （2019•深圳）如右图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。 以B为支点 最长力臂为BC 最小的力与BC垂直 F 例3 （2019•青岛）如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2=10N，阻力臂l2=20cm，测力计示数F1=25N，则动力臂l1为（　　） A．15cm