内容正文:
第十二讲 简单机械
第1课时 杠 杆
定义 在力的作用下绕着① 转动的② 叫杠杆 (1)杠杆可直可曲,形状任意
(2)在力的作用下不易发生形变
五要素 支点 杠杆绕着转动的固定点,用“O”表示 动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点在③ 上;动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向④_________
动力 使杠杆转动的力,用“F1”表示
阻力 阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示
动力臂 从支点到动力作用线的距离,用“L1”表示
阻力臂 从支点到阻力作用线的距离,用“L2”表示
相反
杠杆
硬棒
固定点
杠
杆
名称 结构特征 特点 应用举例
省力杠杆 动力臂
⑤ 阻力臂 省⑥ 、
费⑦ 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等
费力杠杆 动力臂
⑧ 阻力臂 费⑨ 、
省⑩ 缝纫机踏板、起重臂、镊子、理发剪刀、钓鱼竿等
等臂杠杆 动力臂
⑪ 阻力臂 不省力、不费力 天平、定滑轮、跷跷板等
距离
力
距离
力
等于
小于
大于
杠杆分类
平衡条件 杠杆平衡 杠杆⑫ 或⑬
调节 调节杠杆两端的⑭ ,
使杠杆在⑮ 平衡 (1)目的:可以方便地从杠杆上读出⑯ 的大小;消除杠杆自身重力对实验产生的影响
(2)调节方法:左端高向左调,右端高向右调
杠杆的平
衡条件 表达式:
⑰
公式: ⑱ 或= 动力臂和阻力臂的比值不变,动力和阻力的比值也不变
力臂
F1L1=F2L2
动力×动力臂=阻力×阻力臂
水平位置
平衡螺母
匀速转动
静止
杠杆平衡
[实验装置]
[交流与反思]
1.挂钩码前把杠杆调节在水平位置平衡,是为了③ ,此时杠杆重力的力臂等于④_______
2.挂钩码后把杠杆调节在水平位置平衡,便于读出力臂的值,此时支点到拉力作用点的距离和支点到拉力作用线的距离⑤_________
[实验器材]铁架台、钩码、杠杆(带刻度)等
[实验结论]杠杆的平衡条件是动力×动力臂=① 或②_______________
相等
0
避免杠杆重力对实验产生影响
F1l1=F2l2
阻力×阻力臂
实验1 探究杠杆的平衡条件
1.小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
右
是
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是
。
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 20.0 1.0 10.0
2 1.0 15.0 1.5 10.0
3 1.5 10.0 0.5 30.0
… … … … …
(3)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会 (选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)。
(4)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是 (选填字母)。
A.避免实验的偶然性,便于得到普遍规律
B.取平均值,减小误差
A
右