科學(xué)探究：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)識杠桿認(rèn)識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驗探究：杠桿的平衡條件實驗探究：杠桿的平衡條件科學(xué)探究：杠桿的平衡條件科學(xué)探究：杠桿的平衡條件一、什么是杠桿？一、什么是杠桿？這些都應(yīng)用了杠桿的原理這些都應(yīng)用了杠桿的原理討論交流：杠桿有什么共同特征呢？討論交流：杠桿有什么共同特征呢？v1、受到力的作用下、受到力的作用下v2、硬棒、硬棒v3、固定點、固定點v在力的作用下，能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒（直棒或曲棒），叫做杠桿。歸納總結(jié)：杠桿的定義？歸納總結(jié)：杠桿的定義？生活中的杠桿生活中的杠桿v 提問：在現(xiàn)實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例嗎

2、？提問：在現(xiàn)實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例嗎？舉例舉例 當(dāng)曲肘把重物舉起來的時當(dāng)曲肘把重物舉起來的時候，手臂也是一個杠桿候，手臂也是一個杠桿(如如圖圖)。肘關(guān)節(jié)是支點。肘關(guān)節(jié)是支點。當(dāng)你抬腳跟的時候，是腳跟后面當(dāng)你抬腳跟的時候，是腳跟后面的肌肉在起作用，腳尖是支點，的肌肉在起作用，腳尖是支點，體重落在兩者之間。這實際上是體重落在兩者之間。這實際上是一個杠桿一個杠桿(如圖如圖)，這時肌肉的拉，這時肌肉的拉力比體重要小。力比體重要小。試一試：人體杠桿二、認(rèn)識杠桿的幾個概念二、認(rèn)識杠桿的幾個概念杠桿示意圖:F F2 2阻力阻力L L1 1動力臂動力臂L L2 2阻力臂阻力臂動力作用線動力作用線阻

3、力作用線阻力作用線O支點支點杠桿繞著轉(zhuǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點動的固定點使杠桿轉(zhuǎn)使杠桿轉(zhuǎn)動的力動的力阻礙杠桿阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力轉(zhuǎn)動的力支點到動支點到動力作用線力作用線的距離的距離支點到阻支點到阻力作用線力作用線的距離的距離F F1 1動力動力杠桿的五個重要概念（五要素）杠桿的五個重要概念（五要素）1. 支點：支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點。杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點。o（小木塊）（小木塊）2. 動力：動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。使杠桿轉(zhuǎn)動的力。F1（向下壓的力）（向下壓的力）3. 阻力：阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。F2（對硬棒壓力）（對硬棒壓力）4. 動力臂：動力臂：從支點到動力作用線的距離。從支點到

4、動力作用線的距離。L15. 阻力臂：阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。從支點到阻力作用線的距離。L2杠桿的杠桿的這些概念很重要！這些概念很重要?。菏裁词橇Ρ勰?？什么是力臂呢？力臂怎樣來畫？力臂怎樣來畫？支點支點力臂的畫法力臂的畫法力臂力臂：指支點到力的作用線的指支點到力的作用線的垂直距離垂直距離。確定動力和阻力的作用線過支點到力的作用線作垂線段標(biāo)垂足，標(biāo)力臂找支點F2F1OBAL1L2（）（）練習(xí)：鞏固力臂的畫法練習(xí)：鞏固力臂的畫法v例題：例題：請把下圖中的支點與力臂畫出來。請把下圖中的支點與力臂畫出來。強調(diào)注意強調(diào)注意（）（）AOBF1L2L11.力力臂是支點到力的作用線的距離，不是支點到作

5、用點的距離。臂是支點到力的作用線的距離，不是支點到作用點的距離。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.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)該用大括號標(biāo)記；垂直的地方應(yīng)有垂足；支點處用標(biāo)記；垂直的地方應(yīng)有垂足；支點處用O標(biāo)記。標(biāo)記。F2v什么是杠桿平衡？什么是杠桿平衡？ 當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下，處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下，處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，我們說杠桿平衡了。我們說杠桿平衡了。三、實驗探究：杠桿的平衡條件三、實驗探究：杠桿的平衡條件v實驗器材實驗器材 帶有刻度的帶有刻度的杠桿杠桿、支架

6、臺支架臺、若干個、若干個鉤碼鉤碼等等等等4.分析論證分析論證制定計劃制定計劃進(jìn)行實驗進(jìn)行實驗3.2.猜想與假設(shè)猜想與假設(shè)科學(xué)探究的基本過程科學(xué)探究的基本過程1.提出問題提出問題1、提出問題、提出問題 杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？間存在著怎樣的關(guān)系？F1、F2、L1、L2之間存在什么關(guān)系呢？之間存在什么關(guān)系呢？2、猜想與假設(shè)、猜想與假設(shè)F1+L1=F2+L2F1-L1=F2-L2F1/L1=F2/L2F1L1=F2L2杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母進(jìn)行實驗與收集證據(jù)進(jìn)行實驗與收集證據(jù)4、分析與論證、分析與論證杠桿的平衡條件杠桿的平

7、衡條件動力動力動力臂動力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂F1L1=F2L2思考與討論 杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起 什么作用? 作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡 為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢? 因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿上就因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出。能直接讀出或量出。 杠桿調(diào)平的方法是什么？ “左高左調(diào)、右高右調(diào)”杠桿平衡條件的應(yīng)用杠桿平衡條件的應(yīng)用例題：例題：當(dāng)在杠桿處于平衡狀態(tài)，并且已知石頭對杠桿的當(dāng)在杠桿處于平衡狀態(tài)，并且已知石頭對杠桿的壓力為壓力為3000N，動力臂和阻力臂分別為，動力臂和阻力臂分別為180cm和和6cm，請問動力為多少？請問動

8、力為多少？已知已知：F2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cm求求：F1=？解解：根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，得 F1 =（F2 L2）/L1 =（3000N6cm）/ 180cm = 100N答答：動力為100N。四、本節(jié)小結(jié)四、本節(jié)小結(jié) (作業(yè)作業(yè) P27 第第2、3、4題題) 今天學(xué)到了什么？最后，我們今天學(xué)到了什么？最后，我們總總結(jié)下本節(jié)課結(jié)下本節(jié)課所所學(xué)學(xué)的內(nèi)容。的內(nèi)容。1.兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡,則則( ) A.這兩個力的大小必須相等這兩個力的大小必須相等 B.這兩個力的力臂長必須相等這兩個力的力臂長必須相等 C.力臂較

9、長的那個力比較大力臂較長的那個力比較大 D.力臂較長的那個力比較小力臂較長的那個力比較小D2、畫出圖中作用在、畫出圖中作用在A 點最小的力點最小的力的方向的方向 。 FAB例題：畫出下圖杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O O練一練：畫出它們的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2OO F F2 2F F1 1L L1 1L L2 2討論：討論：（1）若：）若：L1 L2 ，則：，則：F1 F2（2）若：）若：L1 L2 ，則：，則：F1 F2（3）若：）若：L1 = L2 ，則：，則：F1 F2=

10、根據(jù)根據(jù)L1 、 L2 的大小關(guān)系，可將杠桿分為的大小關(guān)系，可將杠桿分為 種：種：3（1）L1 L2 ：（2）L1 L2 ：（3）L1 = L2 ：省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿等臂杠桿等臂杠桿（2）若：）若：L1 L2 ，則：，則：F1 F2（2）若：）若：L1 L2 ，則：，則：F1 F2（2）若：）若：L1 L2 ，則：，則：F1 F2（2）若：）若：L1 L2 ，則：，則：F1 F2（3）若：）若：L1 = L2 ，則：，則：F1 F2省省力力杠杠桿桿的的應(yīng)應(yīng)用用：我們需要用費力杠桿嗎？它有什么好處？我們需要用費力杠桿嗎？它有什么好處？v（2009上海）在圖所示的簡單機械中，屬于費上海）在圖所示