内容正文:
第十章 机械与人
第一节 科学探究:杠杆的平衡条件
1.杠杆及其平衡条件
一、认识杠杆
1.定义:在物理学中,在力的作用下能绕着 转动的 棒就称为杠杆。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的 点。
(2)动力: 的力。
(3)阻力: 的力。
(4)动力臂:从 到 的距离。
固定点
硬
固定
使杠杆转动
阻碍杠杆转动
支点
动力作用线
(5)阻力臂:从 到 的距离。
二、杠杆平衡的条件
杠杆平衡的条件: ,即 。
支点
阻力作用线
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
探究杠杆的平衡条件
1.实验器材:带刻度的 、支架、 、细线等。
2.实验装置
3.实验结论
杠杆的平衡条件: ,用公式表示为
。
杠杆
钩码
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
4.交流讨论
(1)实验前,通过调节杠杆两端的 使杠杆在 位置平衡,但在实验过程中,不能再次调节 ;使杠杆在 位置平衡的目的是 。
(2)实验中,要改变力的大小或作用点,多做几次实验,目的是 .
。
(3)杠杆的支点设置在杠杆的中点,好处是 。
平衡螺母
水平
平衡螺母
水平
方便测量力臂
避免结论
的偶然性,找出普遍规律
避免杠杆自身重力对实验的影响
命题点1 杠杆的五要素
1.如图所示,认识杠杆必须了解杠杆的五要素,杠杆的五要素包括:
、动力、阻力、 、阻力臂。
支点
动力臂
命题点2 探究杠杆的平衡条件
2.如图所示,调节杠杆在 位置平衡,改变支点两边悬挂钩码的个数和悬挂的位置,探究动力、动力臂和阻力、阻力臂之间的关系,最终得出杠杆的平衡条件为 。
水平
动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)
1.(课后T2改编)如图甲所示的杠杆水平平衡。若如图乙所示,在支点的两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,则( )
A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.都有可能
B
2.(课后T3改编)某同学分别用如图所示的甲、乙两种方法挑着同一个物体行走,图甲中肩受到的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)图乙中受到的压力。
小于
1.力臂就是支点到力的作用点的距离。( )
纠错: 。
2.杠杆动力的作用点一定在杠杆上,阻力作用点不一定在杠杆上。( )
纠错: 。
×
力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离
×
不论是动力还是阻力,作用点都一定在杠杆上
2. 杠杆的运用
杠杆的分类
1.省力杠杆:动力臂 阻力臂, 省力,但 距离。
2.费力杠杆:动力臂 阻力臂, 省力,但 距离。
3.等臂杠杆:动力臂 阻力臂,不省力也不费力,不省距离但也不费距离。
大于
能
费
小于
不能
省
等于
命题点 杠杆的分类
1.如图所示为人们用棒撬动大石头,图示中动力臂 阻力臂,是一个 杠杆。
大于
省力
2.如图所示为钓鱼竿,钓鱼竿在使用时,动力臂 阻力臂,所以钓鱼竿是一个 杠杆。
小于
费力
1.(正文改编)生活中的杠杆可以分成三类:一是省力杠杆,如 .
(选填“钓鱼竿”“跷跷板”或“开瓶器”);二是 ,如
(选填“钓鱼竿”“跷跷板”或“开瓶器”);三是等臂杠杆,如 (选填“钓鱼竿”“跷跷板”或“开瓶器”)。
开瓶器
费力杠杆
钓鱼竿
跷跷板
2.(正文改编)人体中有不少部位也构成了杠杆,正是这些杠杆系统给予人类完成各种动作的能力。如图所示,当手拿物体抬起时,骨骼肌为运动提供了动力,两根骨之间可以活动的关节相当于杠杆五要素中的
,该杠杆的类型属于 。
支点
费力杠杆
1.随着科学技术的不断发展,一定能发明一种杠杆,既能省力又能省距离。( )
纠错: 。
2.省力杠杆对我们有帮助,费力杠杆对我们没有帮助。( )
纠错: .
。
×
省力的机械一定费距离,费力的机械一定省距离
×
费力杠杆可以省距离,不管是省力杠杆还是费力杠杆,只要合理
利用都会对我们有帮助
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