1、杠杆,中华五千年的文明,留下很多辉煌的历史,距今2000多年的秦朝,劳动人民在没有先进器械的条件下,仍然建设出巍峨的宫殿!当时人民是如何运送巨大的木材的那?,新课引入,(一)认识杠杆,1.剪刀、抽水机摇柄发生了怎样的运动? 2它们在什么情况下才能这样运动? 3它们有什么共同之处?,杠杆的五要素,杠杆的概念: 一根硬棒,力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。 1支点:杠杆转动后绕其转动的点。用点o标出 2动力、阻力:画出力的示意图,(大小、方向、作用点) 3力作用线:力的方向所在的直线 4力臂:从支点到(动、阻)力的作用线的距离。,类比数学中点到直线的距离: 数学:点到 直线 垂线段的长
2、度 物理:支点到力的作用线的距离 方法:支点向力的作用线画垂线段,【反馈练习】要求用直尺三角板规范画出力臂,【方法口诀】 一找支点-辨认杠杆,找出支点、动力和阻力 二描线-过力的作用点沿力的方向画直线 三画垂线-由支点向作用线画垂线段 四标签-用大括号将力臂括上,并标上符号。,(二)杠杆的平衡条件探究,【问题设疑】 杠杆平衡时,动力、动力臂和阻力、阻力臂之间可能存在着怎样的关系呢?请同学们大胆猜想! 学生生猜想: 1:动力+动力臂=阻力+阻力臂; 2:动力-动力臂=阻力-阻力臂 ; 3:动力动力臂=阻力阻力臂; 4:动力/动力臂=阻力/阻力臂。 【引导点拨】 猜想1、2合理吗?,因此,我们主要
3、检验猜想3、4是否合理。,【制定计划、设计实验】 (1)实验目的:研究杠杆平衡的条件。 (2)实验器材:杠杆和支架、钩码、刻度尺、线 (3)实验步骤: 调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。 在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节位置,使杠杆重新平衡。 把支点右边的钩码重当作动力F1,支点左边的钩码重当作阻力F2,量出动力臂L1和阻力臂L2,将各数值填入表格中。 改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出三组数据。,得出结论: 杠杆平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂即F1 l 1= F2 l 2,【典例剖析】小小弹簧秤,巧称大象重 求大象的质量是多少?,【反馈练习】 1.两个小孩坐在跷跷板上,恰好
4、处于平衡,此时A.两个小孩重力一定相等 B.两个小孩到支点的距离一定相等 C.两个小孩质量一定相等 D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等 2.杠杆平衡时,动力为10N,阻力为40N, 动力臂为0.4m 求阻力臂。3.如图所示为使杠杆平衡,F1、F2、F3 三次分别作用在A点,其中_最小。,D,F1L1=F2L2 10N0.4m =40N L2解之得,L2=0.1m,F3,(三)杠杆的应用及分类,【归纳总结】 根据杠杆平衡条件:F1 l 1= F2 l 2 则可以把杠杆分成三类: 1.若l 1l 2,则F1 F2 ,省力杠杆(省力费距离),如上图中的 . 2.若l 1= l 2,则F1 F2 ,等
5、臂杠杆(不省力也不距离),如上图中的 . 3.若l 1l 2,则F1 F2,费力杠杆(费力省距离),如上图中的 .,答案:1. 2、6 2. 4 1、3、5、7。,【课堂小总】,1.一只山羊和一只白兔在野外觅食,它俩同时发现了一只胡萝卜,就如何分配时争执不休,它俩便找来聪明的狐狸来平均分配这只萝卜。狐狸灵机一动,找到一块石头,将萝卜放在上面,如图所示,此时正好平衡,它便从支点处切开,山羊和白兔各食一端,皆大欢喜地走了,你认为狐狸这样分萝卜合理吗?为什么?,答:不合理。根据杠杆平衡条件可知:力臂大的那端,受到的重力小,质量也就小,力臂短的那端,受到的重力大,质量也就大,所以,左端粗而短,质量大。
6、分到这端的也就占了便宜。,课堂检测,2.如图所示,曲杆AOBC的自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图中位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂L。,3.如图所示,有一粗细不均的圆木放在水平地面上,其长度为10m,若略抬起圆木大头A点时,需用200N的力,若抬起圆木小头B时,需用100N的力,则圆木的重为多少N?,解:,设圆木的重力为G,重心作用在距A端L m处,则离了端的距离为(10-L)m.,若以A为支点,略抬起B端时,根据杠杆平衡条件有:,100N10m=GL,若以B为支点,略抬起A端时,根据杠杆平衡条件有:,200N10m=G(10-L),(1),(2),解(1)(2)两式可得:圆木重为G=300N。,答:圆木重为G=300N。,