杠桿的平衡條件

1、科學(xué)探究：杠桿的平衡條件科學(xué)探究：杠桿的平衡條件認(rèn)識(shí)杠桿認(rèn)識(shí)杠桿杠桿的五要素杠桿的五要素力臂的畫法力臂的畫法實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件一、什么是杠桿？一、什么是杠桿？討論：杠桿有什么共同特征？討論：杠桿有什么共同特征？1 1、受到力的作用、受到力的作用2 2、硬棒、硬棒3 3、固定點(diǎn)、固定點(diǎn)在力的作用下，能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒（直棒在力的作用下，能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒（直棒或曲棒），就稱為或曲棒），就稱為杠桿。杠桿。定義：定義：生活中的杠桿生活中的杠桿這些都應(yīng)用了杠桿的原理這些都應(yīng)用了杠桿的原理2022年5月4日星期三12時(shí)44分39秒銅陵市五中物理課件6二、認(rèn)識(shí)杠桿的幾

2、個(gè)概念二、認(rèn)識(shí)杠桿的幾個(gè)概念杠桿示意圖杠桿示意圖: :F F2 2阻力阻力L L1 1動(dòng)力臂動(dòng)力臂L L2 2阻力臂阻力臂動(dòng)力作用線動(dòng)力作用線阻力作用線阻力作用線O O支點(diǎn)支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)使杠桿轉(zhuǎn)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)的力阻礙杠桿阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力轉(zhuǎn)動(dòng)的力支點(diǎn)到動(dòng)支點(diǎn)到動(dòng)力作用線力作用線的距離的距離支點(diǎn)到阻支點(diǎn)到阻力作用線力作用線的距離的距離F F1 1動(dòng)力動(dòng)力力臂的畫法力臂的畫法力臂力臂：指支點(diǎn)到力的作用線的指支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離垂直距離。確定動(dòng)力和阻力的作用線確定動(dòng)力和阻力的作用線過支點(diǎn)到力的作用線作垂線段，過支點(diǎn)到力的作用線作垂線段，用大括號(hào)標(biāo)記用大括號(hào)標(biāo)記標(biāo)垂

3、足，標(biāo)力臂標(biāo)垂足，標(biāo)力臂找支點(diǎn)找支點(diǎn)F F2 2F F1 1O OB BA AL L1 1L L2 2練習(xí)：鞏固力臂的畫法練習(xí)：鞏固力臂的畫法 例題：例題：請(qǐng)把下圖中的支點(diǎn)與力臂畫出來。請(qǐng)把下圖中的支點(diǎn)與力臂畫出來。點(diǎn)撥點(diǎn)撥 1.1.力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，不是力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，不是支點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離。支點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離。 2.2.力的作用線是一條直線，沒有方向。力的作用線是一條直線，沒有方向。 3.3.力臂和力的作用線用虛線表示，且力臂力臂和力的作用線用虛線表示，且力臂的長度應(yīng)該用大括號(hào)標(biāo)記；垂直的地方應(yīng)的長度應(yīng)該用大括號(hào)標(biāo)記；垂直的地方應(yīng)有垂足；支點(diǎn)處用有垂足；支點(diǎn)處用O

4、 O標(biāo)記。標(biāo)記。練一練：練一練：畫出它們的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、畫出它們的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂動(dòng)力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2OO F F2 2F F1 1L L1 1L L2 2例題：例題：畫出下圖杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、畫出下圖杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂阻力、動(dòng)力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O O課堂小結(jié)課堂小結(jié) 1.什么是杠桿什么是杠桿 2.杠桿的五個(gè)要素杠桿的五個(gè)要素 3.力臂的畫法力臂的畫法蹺蹺板怎樣才能成平衡狀態(tài)蹺蹺板怎樣才能成平衡狀態(tài)? ?實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究：用帶有等分刻度的均質(zhì)木尺代用帶有等分刻度的均質(zhì)木

5、尺代替蹺蹺板，用鉤碼代替人替蹺蹺板，用鉤碼代替人。v什么是杠桿平衡？什么是杠桿平衡？ 當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下，處于靜止或勻速當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下，處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們說杠桿處于平衡狀態(tài)。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們說杠桿處于平衡狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件v實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 帶有刻度的帶有刻度的杠桿杠桿、支架臺(tái)支架臺(tái)、若干個(gè)、若干個(gè)鉤碼鉤碼等等等等（1 1） 提出問題：提出問題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？著怎樣的關(guān)系？（2 2）猜想與假設(shè)：）猜想與假設(shè)：假設(shè)假設(shè)1 1：假設(shè)假設(shè)2 2：假設(shè)

6、假設(shè)3 3：假設(shè)假設(shè)4 4：F F1 1+L+L1 1=F=F2 2+L+L2 2F F1 1LL1 1=F=F2 2LL2 2F F1 1/L/L1 1=F=F2 2/L/L2 2F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2杠桿的平衡條件是：杠桿的平衡條件是：即：杠桿的平衡取決于力和力臂的乘積。即：杠桿的平衡取決于力和力臂的乘積。動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂F1L1=F2L2例題例題1： 杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力為杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力為10N10N，阻力，阻力為為40N40N，動(dòng)力臂為，動(dòng)力臂為0.4m 0.4m ，求阻力臂。，求阻力臂。解解 由由F F1 1L L1 1=F

7、=F2 2L L2 2 得得L L2 2= = （F F1 1L L1 1）/ F/ F2 2 = =（10 N10 N0.4m0.4m）/40N/40N =0.1m =0.1m例題例題2 2：當(dāng)在杠桿處于平衡狀態(tài)，并且已知石頭對(duì)杠桿當(dāng)在杠桿處于平衡狀態(tài)，并且已知石頭對(duì)杠桿的壓力為的壓力為3000N3000N，動(dòng)力臂和阻力臂分別為，動(dòng)力臂和阻力臂分別為180cm180cm和和6cm6cm，請(qǐng)問動(dòng)力為多少？請(qǐng)問動(dòng)力為多少？已知：已知：F2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cmF2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cm求：求：F1=F1=？解解：根據(jù)杠桿平衡條件：根

8、據(jù)杠桿平衡條件F1F1L1=F2L1=F2L2L2，得，得 F1 = F1 =（F2 F2 L2 L2）/L1/L1 = =（3000N3000N6cm6cm）/ 180cm / 180cm = 100N = 100N答：動(dòng)力為答：動(dòng)力為100N100N。課堂小結(jié)課堂小結(jié) 實(shí)驗(yàn)中的注意問題實(shí)驗(yàn)中的注意問題 杠桿平衡的條件杠桿平衡的條件F1L1F2L2F1L1F2L2 其中： 杠桿的應(yīng)用杠桿的應(yīng)用（1 1）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LL2 2，則，則 F F1 1FF2 2。 此杠桿為此杠桿為省力杠桿省力杠桿。省力

9、杠桿特點(diǎn)：省力但要省力杠桿特點(diǎn)：省力但要費(fèi)距離費(fèi)距離。手通過的距離比刀口通過的距離大，要多移手通過的距離比刀口通過的距離大，要多移動(dòng)距離。動(dòng)距離。省力杠桿省力杠桿鍘刀鍘刀裁紙刀裁紙刀省力杠桿省力杠桿道釘撬道釘撬羊角錘羊角錘起子起子鉗子鉗子（2 2）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1LFF2 2。此杠桿為此杠桿為費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿。費(fèi)力杠桿特點(diǎn)：費(fèi)力但可以費(fèi)力杠桿特點(diǎn)：費(fèi)力但可以省距離省距離。手通過的距離比煤或魚通過的距離少得多，可手通過的距離比煤或魚通過的距離少得多，可以省距離。以省距離。鐵鍬鐵鍬釣魚竿釣魚竿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠

10、桿我們需要用費(fèi)力杠桿嗎？它有什么好處？我們需要用費(fèi)力杠桿嗎？它有什么好處？（3 3）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 若若L L1 1=L=L2 2，則，則 F F1 1=F=F2 2。此杠桿為此杠桿為等臂杠桿等臂杠桿。等臂杠桿特點(diǎn)：等臂杠桿特點(diǎn)：不省力也不省距離不省力也不省距離。阻力臂阻力臂L L2 2動(dòng)力臂動(dòng)力臂L L1 1O O動(dòng)力臂動(dòng)力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2F F1 1F F2 2 杠桿的種類：杠桿的種類： 省力杠桿：省力杠桿：L L1 1LL2 2，F(xiàn) F1 1FF2 2特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘特點(diǎn)：

11、省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘 費(fèi)力杠桿：費(fèi)力杠桿：L L1 1LFF2 2特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚竿特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚竿 等臂杠桿：等臂杠桿：L L1 1L L2 2 ，F(xiàn) F1 1 F F2 2特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平 杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件： 動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂F F1 1L L1 1 F F2 2L L2 2小結(jié)小結(jié)鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 1. 1. 力臂是一定在杠桿上嗎？力臂是一定在杠桿上嗎？答：不是。答：不是。F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2 2. 2. 若力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變

12、，但作用若力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但作用方向改變，力臂是否改變？方向改變，力臂是否改變？答：改變。答：改變。F F1 1O OL L1 1L L2 2F F2 2 3. 3.兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡, ,則則( )( ) A. A.這兩個(gè)力的大小必須相等這兩個(gè)力的大小必須相等 B.B.這兩個(gè)力的力臂長必須相等這兩個(gè)力的力臂長必須相等 C.C.力臂較長的那個(gè)力比較大力臂較長的那個(gè)力比較大 D.D.力臂較長的那個(gè)力比較小力臂較長的那個(gè)力比較小D D4.4.在圖所示的簡單機(jī)械中，屬于費(fèi)力杠桿的在圖所示的簡單機(jī)械中，屬于費(fèi)力杠桿的是是 （ ） A A翹棒翹棒B

13、B鑷子鑷子C C鍘刀鍘刀D D開瓶器開瓶器 5.5.下圖是各式各樣剪刀的示意圖，它們都是下圖是各式各樣剪刀的示意圖，它們都是一對(duì)的杠桿?，F(xiàn)要用它們來剪開較硬的物一對(duì)的杠桿。現(xiàn)要用它們來剪開較硬的物體，其中選用最合適的剪刀是（體，其中選用最合適的剪刀是（ ）6. 6. 哪哪種種剪紙方法省力？剪紙方法省力？ 哪種剪紙方法省距離？哪種剪紙方法省距離？7、畫出圖中作用在、畫出圖中作用在A 點(diǎn)最小的力點(diǎn)最小的力的方向的方向 。 FAB1.1.剪紙或布時(shí)，阻力不很大，選動(dòng)力臂較短的剪紙或布時(shí)，阻力不很大，選動(dòng)力臂較短的剪刀，完成一次剪裁動(dòng)作，可以剪裁較長的紙剪刀，完成一次剪裁動(dòng)作，可以剪裁較長的紙或布，加

14、快剪切速度。或布，加快剪切速度。2.2.修剪樹枝時(shí)，一方面樹枝較硬、阻力較大，修剪樹枝時(shí)，一方面樹枝較硬、阻力較大，這就要求動(dòng)力臂要長，阻力臂要短；另一方面，這就要求動(dòng)力臂要長，阻力臂要短；另一方面，為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口要長，選動(dòng)力臂較長、阻力臂較短，同時(shí)刀口要長，選動(dòng)力臂較長、阻力臂較短，同時(shí)刀口較長的剪刀。較長的剪刀。 4. 4. 指甲剪上有三個(gè)杠桿。手把部分是一個(gè)省指甲剪上有三個(gè)杠桿。手把部分是一個(gè)省力杠桿，刀口部分是兩個(gè)費(fèi)力杠桿。力杠桿，刀口部分是兩個(gè)費(fèi)力杠桿。 3.3.用剪刀剪物體時(shí)，被剪物體的具體位置不用剪刀剪物體時(shí)，被剪物體的具體