内容正文:
“给我一个支点,我能翘起整个地球。”--阿基米德
10.1科学探究:杠杆的平衡条件
1
小活动:
1、钉书钉
2、剪纸
3、夹子夹物体
仔细观察上面的杠杆,试总结它们在使用时有什么共同特点?
什么是杠杆?
杠杆:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒就称为杠杆。
杠杆的定义
投石机
舂
桔槔
古代的杠杆
扳手
裁纸机
踩踏式垃圾桶
生活中的杠杆
举重
踮脚
俯卧撑
人体杠杆
生活中将杠杆灵活组合的应用
钳子
核桃夹
指甲剪
衣服夹
镊子
筷子
8
根据实际用途,杠杆的外形可以是多种多样的。
不是,“硬棒”甚至不一定是棒,这里的“硬棒”泛指一切有一定长度的刚体。
“硬棒”必须是直的吗?
支点:杠杆绕着转动的固定点(O)
动力:使杠杆转动的力(F1)
阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)
动力臂:支点到动力作用线的距离(L1)
阻力臂:支点到阻力作用线的距离(L2)
F1
F2
L2
O
L1
注:
① 支点、动力和阻力的力的作用点一定在杠杆上
② 力臂不一定在杠杆上
力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所画的一条直线。
力的作用线
杠杆五要素
试找出下列杠杆中的支点,并尝试找到动力和阻力
F1
F2
F1
F2
F1
F2
试找出下列杠杆中的支点,并尝试找到动力和阻力
F1
F2
F1
F2
F1
F2
动力F1
支点O
阻力F2
画出图中杠杆各力的力臂
l2
l1
1、确定支点O、动力、阻力;
2、沿力的方向画力的作用线,;(有时需延长用虚线);(延力)
3、从支点向力的作用线作垂线,
标垂足,垂线用虚线;(作垂)
4、用大括号标明力臂,并在旁边标上字母l1或l2。(括母)
画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
F1
F2
l1
l2
l1
l2
该怎么做才能让小朋友成功翘起大人呢?
思考:帮助小朋友玩跷跷板
猜想一下杠杆平衡的条件是什么呢?
探究杠杆的平衡条件
物体的平衡状态
做匀速直线运动
保持静止
杠杆的平衡状态
保持静止
做匀速转动
称重时应怎样使杆秤保持平衡?
不断调节秤砣位置,使杆平衡
如果增加物品的质量,秤砣应该往哪移?
往右
秤砣往右移动改变了哪一因素?
力臂
猜想一下杠杆平衡的条件是什么呢?
思考:杆秤的平衡条件
提出问题:力和力臂的大小对杠杆平衡有什么影响?
猜想假设:
杠杆的平衡条件
带有刻度的杠杆
平衡螺母
平衡螺母
实验器材
1、实验前如何调节杠杆的平衡?
调节方法:左偏右调
右偏左调
使杠杆在水平位置平衡,目的:①便于测量力臂。② 消除杠杆重力对实验的影响。
测量的物理量:力的大小、力臂的长短
1、调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。
进行实验与搜集数据
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。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂。
F1
L1
F2
L2
=
F1l1=F2l2
试找出下列杠杆中的支点,并尝试找到动力和阻力
F1
F2
F1
F2
试找出下列杠杆中的支点,并尝试找到动力和阻力
F1
F2
试找出下列杠杆中的支点,并尝试找到动力和阻力
F1
F2
F1
F2
F1
F2
画出图中杠杆各力的力臂
F1
l1
l2
F2
O
2、沿力的方向画力的作用线,;(有时需延长用虚线);(延力)
3、从支点向力的作用线作垂线,
标垂足,垂线用虚线;(作垂)
4、用大括号标明力臂,并在旁边标上字母l1或l2。(括母)
1、确定支点O、动力、阻力;
2、沿力的方向画力的作用线,;(有时需延长用虚线);(延力)
3、从支点向力的作用线作垂线,
标垂足,垂线用虚线;(作垂)
4、用大括号标明力臂,并在旁边标上 字母l1或l2 (括母)
l1
l2
F2
1、确定支点O、动力、阻力;
2、沿力的方向画力的作用线,;(有时需延长用虚线);(延力)
3、从支点向力的作用线作垂线,
标垂足,垂线用虚线;(作垂)
4、用大括号标明力臂,并在旁边标上 字母l1或l2 (括母)
l1
l2
1、确定支点O、动力、阻力;
2、沿力的方向画力的作用线,;(有时需延长用虚线);(延力)
3、从支点向力的作用线作垂线,
标垂足,垂线用虚线;(作垂)
4、用大括号标明力臂,并在旁边标上 字母l1或l2 (括母)
l1
l2
F2
1、确定支点O、动力、阻力;
2、沿力的方向画力的作用线,;(有时需延长用虚线);(延力)
3、从支点向力的作用线作垂线,
标垂足,垂线用虚线;(作垂)
4、用大括号标明力臂,并在旁边标上 字母l1或l2 (括母)
F2
F1
l1
l2
1、确定支点O、动力、阻力;
2、沿力的方向画力的作用线,;(有时需延长用虚线);(延力)
3、从支点向力的作用线作垂线,