探究杠桿的平衡條件.ppt

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三千多年前 古埃及人修建金字塔 靠什么搬動(dòng)巨大石塊的 很小的力量 就能撬動(dòng)很重的東西 玩過(guò)蹺蹺板嗎 一 探究蹺蹺板中的道理 實(shí)驗(yàn) 1 什么叫杠桿 支點(diǎn) 動(dòng)力 動(dòng)力臂 阻力 阻力臂 提問(wèn) 2 杠桿的五要素 閱讀課本P23找出下列概念 支點(diǎn) o 杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn) 動(dòng)力 F1 促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 阻力 F2 阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 動(dòng)力臂 L1 從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離 阻力臂 L2 從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離 力的作用線 過(guò)力的作用點(diǎn) 沿力的方向的直線 杠桿 能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒 F1 F2 動(dòng)力臂L1 阻力臂L2 練習(xí) 畫力臂 畫出杠桿的五要素 二 杠桿的平衡 提問(wèn) 什么是杠桿的平衡 歸納結(jié)論 當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí) 或作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 我們說(shuō)杠桿平衡了 F1 F2 o 杠桿在什么條件下平衡 探究 杠桿平衡 思考與討論 杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母 能起什么作用 為什么要求杠桿靜止時(shí) 在水平位置呢 歸納結(jié)論 作用 調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡 在杠桿上就能直接讀出或量出力臂的數(shù)值 總之 杠桿的平衡條件 交流與合作 動(dòng)力 動(dòng)力臂 阻力 阻力臂 這是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理 F1 L1 F2 L2 或 2 把重為4N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端 杠桿平衡時(shí) 兩端的長(zhǎng)度之比是 1 一根杠桿動(dòng)力臂與阻力臂之比是3 2 要使杠桿平衡 則動(dòng)力與阻力之比是 2 3 3 1 Classroomexercises 例題 如圖 男孩重750N 女孩重250N 當(dāng)男孩離轉(zhuǎn)軸0 5m時(shí) 女孩應(yīng)該坐在哪里才能使翹翹板平衡 課本P24 Classroomexercises A O B C F2 F1 F1 F2 490N L1 OC 0 7m L2 OA 0 1m 分析 F1 L1 F2 L2 用撬棒撬石頭 手握在撬棒的末端B端 其中AO 0 1m AB 1m OC 0 7m 要撬起石頭需要490N的力 求在B端要用多少向下的力才能撬起石頭 討論 如何正確選用這些剪刀 為什么 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 費(fèi)力杠桿 阻力臂長(zhǎng) 動(dòng)力臂長(zhǎng) 3 各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)杠桿 要剪開較硬的物體 使用哪種剪刀最合適 B Classroomexercises 4 下列工具中省力杠桿是 費(fèi)力杠桿是 等臂杠桿是 1 3 2 4 6 5 5 說(shuō)出下列工具哪些是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿 費(fèi)力杠桿 省力杠桿 省力杠桿 省力杠桿 歸納 L1 L2F1 F2 動(dòng)力 阻力 L1F2 動(dòng)力 阻力 L1 L2F1 F2 動(dòng)力 阻力 人體內(nèi)的杠桿 費(fèi)力杠桿 古人對(duì)杠桿的利用 1 要使右圖杠桿保持平衡 最省力的方向是 C A Classroomexercises 2 一根輕質(zhì)杠桿 在左右兩端分別掛在200N和300N的重物時(shí) 杠桿恰好平衡 若將兩邊物重同時(shí)減少50N 則杠桿 A 左端下沉B 右端下沉C 仍然平衡D 無(wú)法確定 B Classroomexercises 小結(jié) 作業(yè)homework 作業(yè)homework 1 課本P27第2 3 4題2 同步精煉 1 如圖 杠桿處于平衡狀態(tài) 現(xiàn)往右邊加一個(gè)鉤碼 要使杠桿再次平衡 應(yīng)該 A 左邊加一個(gè)鉤碼B 把左邊鉤碼向右移動(dòng)一格C 右邊鉤碼向左移動(dòng)一格D 右邊鉤碼向右移動(dòng)一格 課堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 C 2 如圖 拉力F作用在杠桿AC的中點(diǎn)B上 使杠桿在水平位置平衡 如果AC 1 2米 這時(shí)重力G的力臂是 米 如果重力為10牛 則拉力是 牛 1 2 20 3 圖3所示的杠桿處于平衡狀態(tài) 如果兩邊各減少一個(gè)鉤碼 則 A 杠桿仍平衡B 杠桿繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C 杠桿繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D 無(wú)法判斷 C 4 左圖中輕棒OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) OA長(zhǎng)1 8m 在桿上距O點(diǎn)0 6m處的B點(diǎn)用繩掛一個(gè)重120N的物體G 若要使OA如左圖所示位置平衡 則在A點(diǎn)應(yīng)施加的最小力為 N 試在右圖中由所給條件作出該力的圖示 20N 5 將大橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化 取其部分可抽象成如圖所示的模型 1 可以看出它用到了杠桿的相關(guān)知識(shí) 其中O是 代表橋重和過(guò)往車輛等產(chǎn)生的對(duì)橋的作用力 2 為了減小鋼索承受的拉力 在需要與可能的前提下 可以適當(dāng)增加塔橋的高度 請(qǐng)分析原因 F1 支點(diǎn) 增加橋塔的高度 可以增大拉力的力臂 根據(jù)杠桿的平衡條件 鋼索所受拉力也隨之減小 方法小結(jié) 1 在認(rèn)識(shí)杠桿的基礎(chǔ)上 重點(diǎn)理解力臂的概念 會(huì)畫杠桿的力臂 作力臂的一般程序是 確定支點(diǎn) 動(dòng)力和阻力 畫兩個(gè)力的作用線 必要時(shí)作用線可用虛線延長(zhǎng) 從支點(diǎn)向兩力的作用線作垂線 標(biāo)明垂足 用大括號(hào)標(biāo)注出相應(yīng)的力臂 力臂可在杠桿上 也可不在杠桿上 通過(guò)支點(diǎn)的力臂為0 2 杠桿平衡是指杠桿在力的作用下保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài) 杠桿平衡時(shí)需滿足的條件是F1L1 F2L2 L1 L2分別是動(dòng)力臂和阻力臂 找準(zhǔn)力臂是解決杠桿平衡條件的關(guān)鍵 方法小結(jié) 3 根據(jù)杠桿平衡條件可將杠桿進(jìn)行分類 當(dāng)L1 L2時(shí) F1 F2為省力杠桿 當(dāng)L1 L2時(shí) F1 F2為費(fèi)力杠桿 當(dāng)L1 L2時(shí) F1 F2為等臂杠桿 方法小結(jié)