内容正文:
探究:杠杆的平衡条件
提出问题:杠杆满足什么条件时,就能够平衡?
猜想与假设:
杠杆的平衡与 等
因素有关
动力、动力臂、阻力、阻力臂
通常当杠杆在动力和阻力作用下静止(或匀速转动),我们就说杠杆平衡了。
实验器材:杠杆、铁架台、钩码
实验步骤:
1、调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时水平平衡
可以从杠杆上直接读出力臂的大小
2、改变杠杆两端钩码的数量和移动挂钩码的位置,使杠杆水平平衡
3、记录相应的动力、动力臂、阻力、阻力臂。
强调:F1与F2、L1与L2的单位必须相同,等式才成立。
实验
次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1
2
3
杠杆的平衡条件:
动力 ×动力臂 = 阻力 × 阻力臂
(F1 L1 = F2 L2 )
如果用弹簧测力计替换钩码完成实验,弹簧测力计应向什么方向拉?为什么?应注意什么问题?
竖直方向用力,方便读出力臂的大小。实验前应调零。
1、一大石头重1000N,用一
根动力臂是阻力臂10倍的撬
棍撬起石头,则需多大力?
2、如图通过弹簧测力计竖直
向上或斜向上拉杠杆都能使它
水平平衡吗?若能平衡,弹簧
测力计示数相同吗?
F1
L1
F2
L2
撬棍
条件:杠杆已平衡(如图)
1、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?
问题探究
F3
F2
F4
F1
省力杠杆(动力臂大于阻力臂)
F2
F1
L1
L2
O
省 力 费 距 离
F1<F2
L1 > L2
生活中的省力杠杆
费力杠杆(动力臂小于阻力臂)
F2
F1
L1
L2
O
费 力 省 距 离
F1 >F2
L1 < L2
生活中的费力杠杆
等臂杠杆(动力臂等于 阻力臂)
F2
F1
L1
L2
O
L2 = L1
F2 = F1
既不省力也不省距离
L1>L2
F1<F2
(动力<阻力)
L1<L2
F1>F2
(动力>阻力)
L1=L2
F1=F2
(动力=阻力)
省力
省距离
费距离
费力
既不省力也不省距离
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
1、把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡时,两端的长度之比是
2、各式各样的剪刀都是一对杠杆.要剪开较硬的物体,使用哪种剪刀最合适? ( )
A. B. C. D.
3:1
B
3、一根2m长的杠杆,左端挂60N的重物,右端挂240N的重物,欲使杠杆平衡,求①支点所在位置
②如果两端所挂重物各增加10N,要使杠杆还保持平衡,新支点所在处的位置
4、如图所示,某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆,他的重心在A点,重力为500牛,那么他将身体撑起,地面对双手的支持力至少___,力臂为
300牛
1.5m
$$
*
*
③受到两个力的作用(一个能使它转动,另一个阻碍它转动)
①都是硬棒(软的不行,直的弯的都可以)
②工作过程中都在转动,转动过程中有一点是不动的
撬棒、跷跷板和抽水机摇柄的运动有什么共同特点?
*
杠杆:
在力的作用下,能够绕着固定点转动的硬棒
*
捣谷的舂( chōng )
汲水的桔槔(jiégāo)
*
F2
支点
支点:杠杆绕着转动的点(O点)
动力:使杠杆转动的力(F1)
阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)
动力
阻力
O
F1
*
找出下列杠杆的支点O,动力F1和阻力F2
F2
F1
O
O
F2
F1
O
F1
F2
*
L2
动力臂:从支点到动力作用线的距离(L1)
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)
(力的作用线:通过力的作用点,沿
力的方向所画的直线)
动力臂
L1
阻力臂
*
支点:杠杆能够绕着它转动的固定点
动力:使杠杆转动的力
F1
L1
L2
F2
动力臂:支点到动力作用线的距离
阻力臂:支点到阻力作用线的距离
阻力:阻碍杠杆转动的力
支点O
动力F1
阻力F2
动力臂L1
阻力臂L2
O
*
F1
F2
L1
L2
O
力和力臂的画法
*
在下图的几个杠杆中画出动力臂和阻力臂:
F1
F2
F1
F2
0
图一
图二
0
F2
F1
图三
L1
0
L2
L1
L2
L1
L2
*
练一练:指出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
F1
F2
L1
O
F1
F2
L1
L2
L2
*
当曲肘把重物举起来的时候,手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点,支点左右都有肌肉。
体验:人体杠杆
O
F2
F1
*
如果你弯一下腰,肌肉就要付出大约1200牛顿的拉力。这是由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆是一个杠杆,