1、杠杆杠杆第十二章第一节铡纸刀开瓶器生活工具生活工具这些工具在使用时,有什么共同特点?它们工作时,能绕一个固定点转动。树枝剪抽水机1.定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。杠杆的概念一钢丝钳 杆秤 瓶盖起子道钉撬 火钳 独轮车2.杠杆五要素:F2阻力L1动力臂L2阻力臂(动力作用线)(阻力作用线)O支点杠杆绕着转动的固定点使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力支点到动力作用线的垂直距离支点到阻力作用线的垂直距离F1动力支 点(O):杠杆绕着转动的点。动 力(F1):促使杠杆转动的力。阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力。动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离。阻力臂(L2):从支点到阻力
2、作用线的垂直距离。(力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线)这些概念很重要F1F2l1o ol2L2L1BF2OF1AF2BOAF13.作力臂的方法 找出支点的位置 从支点作动力、阻力作用线的垂线 确定动力、阻力作用线 标垂足,定力臂试一试:画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡。问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡?杠杆的平衡条件二2.探究杠杆的平衡条件 保证力臂沿杠杆,便于测量。实验操作:(1)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。问题:为什么要调节杠杆在水平位置平衡?(2)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置
3、,使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。(3)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。(4)在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。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。1 122F lF l 123456Ol1=9ml2=6cmF1=200NF2例题:由F1l1F2l2 得:解:F2=F1 l1l2=200N9m0.06m=3104Nm=F2g=10Nkg-13104N=3103kg=3 t观察下面几幅图,你有什么发现?活动:请每个小
4、组4名同学每人画一个图,标出图中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。OF1F2l1l2OF1F2l1l2Ol2l1F1F2OF1F2l1l2 你认为图中的杠杆可以分成几类?每一类杠杆分别 有什么特点?F F1 1F F2 2动力臂l1阻力臂l2O由 F1l1=F2l2 l1 l2 F1 F2这是省力杠杆省力杠杆生活中的杠杆三1.省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。在生活中,你还发现了哪些工具是省力杠杆?我们在使用省力杠杆时,得到了省力的利益,同时我们又付出了怎样的代价呢?请注意观察,赛艇的船桨在划水时,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?我们在使用时,是省力了?还是费力了呢?使用费力的杠
5、杆,有什么好处呢?F2F1动力臂l1阻力臂阻力臂l2O由 F1l1=F2l2 l1 l2 F1 F2这是费力杠杆费力杠杆2.费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。在生活中,你还发现了哪些工具是费力杠杆?使用费力杠杆,虽然费了力,但却省了动力作用点移动的距离。3.等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。物理实验室中,我们使用的天平就是等臂杠杆。托盘天平物理天平下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是()A启瓶器B切纸铡刀C食品夹D羊角锤C练一练【思考】给我一个支点和一根足够长的硬棒,我就能撬动地球。阿基米德你认为阿基米德的愿望能实现吗?通过这节课的学习,你有哪些收获?你还存在哪些疑问?与同伴
6、交流。杠杆及其平衡条件杠杆在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆支 点(O)动 力(F1)阻 力(F2)动力臂(l1)阻力臂(l2)杠杆的五要素杠杆的平衡条件F1l1=F2l2杠杆的类别与应用省力杠杆l1 l2,F1 F2费力杠杆l1 l2,F1 F2等臂杠杆l1=l2,F1=F2 1农村用来舂米的工具是一个杠杆,下图是它的结构示农村用来舂米的工具是一个杠杆,下图是它的结构示意图。意图。O为固定转轴,在为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏端连接着石球,脚踏B端可以端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷。使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷。若石球重若石球重50 N,要将石球,要将石球 抬起,脚至少用多大竖直抬起,脚至少用多大竖直 向下的力?向下的力?(摩擦和杠杆摩擦和杠杆 自重均忽略不计自重均忽略不计)随堂训练2杠杆由图中位置到水平位置的过程中,力杠杆由图中位置到水平位置的过程中,力F如如何变化?何变化?力力F始终与杠杆始终与杠杆垂直垂直力力F的方向始终的方向始终水平水平力力F的方向始终的方向始终竖直竖直