1、.1 1第十二章第十二章 简单机械简单机械第第1 1节节 杠杆杠杆 给我一个支给我一个支点和一根足够长点和一根足够长的棍，我就能撬的棍，我就能撬起整个地球起整个地球.-阿基米德阿基米德.2这些用具有什这些用具有什 么共同特点么共同特点.3有力的作用有力的作用绕一固定点转动绕一固定点转动硬棒硬棒一、杠杆：一、杠杆：将一根在力的作用将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆做杠杆共同特点共同特点.4一、杠杆一、杠杆.5.6这些用具是杠杆吗？这些用具是杠杆吗？钢丝钳钢丝钳 杆秤杆秤 瓶盖起子瓶盖起子道钉撬道钉撬 火钳火钳 独轮车独轮车.71 1、满足杠杆的条件（两个）
2、：、满足杠杆的条件（两个）：（1 1）要有力的作用）要有力的作用 （2 2）能绕某固定点转动）能绕某固定点转动2 2、说明：、说明：杠杆的形状可以是直的，也可以是弯杠杆的形状可以是直的，也可以是弯曲的，但必须是硬的，即使用时不变形。曲的，但必须是硬的，即使用时不变形。.8OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点支点 动力动力阻力阻力动力臂动力臂阻力臂阻力臂支点：支点：杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用O O表示。表示。动力：动力：使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F F1 1表示。表示。动力臂：动力臂：从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L L1 1表
3、示。表示。阻力：阻力：阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F F2 2表示。表示。阻力臂：阻力臂：从支点到阻力作用线的距离用从支点到阻力作用线的距离用L L2 2表示。表示。有关杠杆的几个名词有关杠杆的几个名词.9支点支点O O：杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点动力动力F1：使杠杆转动的力使杠杆转动的力阻力阻力F2：阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力指杠杆受的力指杠杆受的力作用点均在杠杆上作用点均在杠杆上动力臂动力臂l1：从支点到动力作用线的垂直距离从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂阻力臂l2：从支点到阻力作用线的垂直距离从支点到阻力作用线的垂直距离3、杠杆的五要素、杠杆的五要素注：注：力臂
4、是力臂是从支点到力的作用线的距离从支点到力的作用线的距离，而而不是支点到作用点的距离不是支点到作用点的距离.104 4、力臂的作法、力臂的作法1)1)找出找出支点支点O O2)2)沿力的方向作出沿力的方向作出力的作用线力的作用线 通过通过力的作用点力的作用点沿沿力的方向力的方向所引的直线，所引的直线，叫做叫做力的作用线力的作用线。3)3)从从支点支点向向力的作用线力的作用线作作垂线，垂线，并标出并标出垂直符号垂直符号垂线垂线两端加箭头两端加箭头，并标出动力臂的长度，并标出动力臂的长度l l1 1、阻力臂的长度阻力臂的长度l l2 2。一找点、二画线、三作垂线段一找点、二画线、三作垂线段力臂的画
5、法：力臂的画法：.11F1F2L1L2O试着画出各力和力臂试着画出各力和力臂.1212.13.14.15二、探究杠杆的平衡条件二、探究杠杆的平衡条件静止或缓慢的匀速圆周转动。静止或缓慢的匀速圆周转动。1 1、杠杆的平衡状态：、杠杆的平衡状态：【活动活动】杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢？杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢？力大则对应力臂要小，力小则对应力臂要大力大则对应力臂要小，力小则对应力臂要大体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？【思考思考】【猜想猜想】问题：问题：杠杆在满足什么条件杠杆在满足什么条件时才会平衡？时才会平衡？1杠杆平衡：杠杆在动力和阻
6、力作用下静止时，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。我们就说杠杆平衡。.16AB实验设计实验设计杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件器材器材:测量的物理量测量的物理量:力、力臂力、力臂讨论：讨论：A、B两图中的杠杆处于静止两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？状态，实验时采用哪幅图？为什么？1 1）实验时，使杠杆在）实验时，使杠杆在水平位置水平位置平衡，平衡，目的：目的：保证力臂沿杠杆，便于测量。保证力臂沿杠杆，便于测量。消除杠杆自重对实验的影响消除杠杆自重对实验的影响F1F1F2F2.17思考与讨
7、论思考与讨论2 2）杠杆两端装有两只可以调节的螺母，作用杠杆两端装有两只可以调节的螺母，作用是调节杠杆使杠杆在水平位置平衡。是调节杠杆使杠杆在水平位置平衡。调节方法：调节方法：左高左轻向左调左高左轻向左调 右高右轻向右调右高右轻向右调.18（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使）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。杠杆水平平衡。将动力将动力F1、阻力、阻力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记记录在表格中。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）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。大小，再做几
8、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。用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力将动力F1、阻、阻力力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记录在表格中。记录在表格中。（二）探究杠杆的平衡条件：（二）探究杠杆的平衡条件：寻找杠杆平衡的普遍性规律寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免结论的偶避免结论的偶然性。然性。.19 实验注意事项：实验注意事项：1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。使杠杆水平平衡。2、挂钩码后，不能再动平衡螺母
9、。、挂钩码后，不能再动平衡螺母。3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。以便直接读出力臂的长度。.204 4、进行实验与收集证据、进行实验与收集证据.21杠杆的平衡条件（杠杆原理）：杠杆的平衡条件（杠杆原理）：动力动力 X X 动力臂阻力动力臂阻力 X X 阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为:F1L1=F2L2或或结论：结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一臂的几倍，动力就是阻力的几分之一5 5、分析与论证：、分析与论证：2 2、杠杆的平衡条件（杠杆原理）、杠杆的平衡条件（杠
10、杆原理）杠杆的平衡杠杆的平衡.22C.C.实验中如何快速测得动（阻）力臂？实验中如何快速测得动（阻）力臂？（多个钩码）（多个钩码）B.B.实验中如何方便地提供动力和阻力？实验中如何方便地提供动力和阻力？（平衡螺母）（平衡螺母）A.A.实验中如何解决杠杆自重对平衡的影响？实验中如何解决杠杆自重对平衡的影响？（水平位置平衡）（水平位置平衡）（弹簧测力计）（弹簧测力计）（刻度尺）（刻度尺）（在杠杆上标记均匀刻度）（在杠杆上标记均匀刻度）.23【实验评估实验评估】1.1.为什么要调节杠杆在水平位置平衡？为什么要调节杠杆在水平位置平衡？2.2.为什么要进行多次实验探究？为什么要进行多次实验探究？（消除杠
11、杆自重的影响）（消除杠杆自重的影响）（便于测量相应的力臂）（便于测量相应的力臂）（便于从实验数据中归纳总结出可靠的一般规（便于从实验数据中归纳总结出可靠的一般规律）律）.24有力的作用有力的作用绕一固定点转动绕一固定点转动硬棒硬棒一、杠杆：一、杠杆：将一根在力的作用将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆做杠杆共同特点共同特点.25影响杠杆使用效果的因素影响杠杆使用效果的因素【探究探究二】A A、支点（、支点（O O）B B、动力（、动力（F F1 1）C C、阻力（、阻力（F F2 2）D D、动力臂（、动力臂（l1 1）E E、阻力臂（、阻力臂（l2 2）
12、【杠杆的五要素杠杆的五要素】l1l2OF1F2动动力力作作用用线线阻阻力力作作用用线线注意：力的作用点一定在杠杆上注意：力的作用点一定在杠杆上.26杠杆、钩码、杠杆、钩码、铁架台、弹簧铁架台、弹簧测力计测力计2、器材、器材:1、测量的物理量、测量的物理量:力、力臂力、力臂（二）探究杠杆的（二）探究杠杆的平衡平衡条件：条件：3、实验操作：、实验操作：（1）调节）调节平衡螺母平衡螺母，使杠杆在，使杠杆在水平位置水平位置平衡。平衡。保证力臂沿杠杆，便于测量；消保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。除杠杆自重对实验结果的影响。.2727 2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，挂上一定量在杠
13、杆的左侧挂上适量的钩码，挂上一定量钩码，调节钩码位置，使杠杆在钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置水平位置平衡，平衡，记下钩码的质量。记下钩码的质量。3.改变钩码数量或位置，改变钩码数量或位置，重复上面重复上面的步骤，得出三的步骤，得出三组数据。组数据。寻找杠杆平衡的普遍性规律寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免结论的偶避免结论的偶然性。然性。.28杠杆的平衡条件（杠杆原理）：杠杆的平衡条件（杠杆原理）：动力动力 X X 动力臂阻力动力臂阻力 X X 阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为:F1L1=F2L2或或4 4、分析与论证：、分析与论证：杠杆的平衡条件（杠杆的平衡条件（杠杆原理杠杆原理）杠杆的
14、平衡杠杆的平衡.29三、生活中的杠杆：三、生活中的杠杆：请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，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？是省力了？还是费力了呢？F1F2l1l2o.301 1省省力力杠杠杆杆省力杠杆有哪些特点？省力杠杆有哪些特点？【杠杆的分类杠杆的分类】【特点特点】动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂动力小于阻力，动力小于阻力，省力省力 费距离费距离【实例实例】起子起子羊角锤羊角锤压水井手柄等压水井手柄等四、杠杆的分类四、杠杆的分类由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2
15、 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是省力杠杆这是省力杠杆.31在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？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，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？同时我们又付出了怎样的代价呢？.32【思考思考】给我一个支点和一根足够长的硬给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球。棒，我就能撬动地球。阿基米德阿基米德阿基米德撬地球的杠杆应该有什么特点呢？阿基米德撬地球的杠杆应该有什么特点呢？.33o o请注意观察，赛艇的船浆在划水时，它的动请注意观察，赛艇的船浆在划水时，它的动
16、力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，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？是省力了？还是费力了呢？.342费费力力杠杠杆杆【杠杆的分类杠杆的分类】【特点特点】动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂动力大于阻力，动力大于阻力，费力费力 省距离省距离【实例实例】船桨等船桨等笤帚笤帚筷子筷子费力杠杆有哪些特点？费力杠杆有哪些特点？由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是费力杠杆这是费力杠杆.35使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。用点移动的距
17、离。在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？.363等臂杠杆：等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。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。物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。托盘天平托盘天平物理天平物理天平由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1=L L2 2FF1 1=F F2 2这是等臂杠杆这是等臂杠杆.37杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：F F1 1l1 1F F2 2l2 2F F1 1F F2 2=l2 2l1 1小结：小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和判断杠杆的类型，
18、实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。阻力臂的大小。.381下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是 （）A启瓶器启瓶器B切纸铡刀切纸铡刀 C食品夹食品夹D羊角锤羊角锤C C.39附加题：附加题：如图所示，分别沿力如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（法正确的是（）A沿沿F1方向的力最小方向的力最小B沿沿F2方向的力最小方向的力最小C沿沿F3方向的力最小方向的力最小D三个力的大小相等三个力的大小相等BF3F1F2OL L1 1L L3 3L L2 2.41
19、练练 习习找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。OF1F2L1L2.42l1F1l2F2o.432小阳同学在做小阳同学在做“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”的实验时，的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。（1）若使杠杆在）若使杠杆在 位置平衡，需把平衡螺母向位置平衡，需把平衡螺母向 端调节。端调节。（2）如果在杠杆的）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在处挂三个相同的钩码，则在B处要挂处要挂 个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。（3）若在）若在C处挂处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该该 ，此时弹簧测力计的示数为，此时弹簧测力计的示数为 。水平水平右右2OACB竖直向上竖直向上2 N
