探究杠桿的平衡條件

探究杠桿的平衡條件課件第一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三（1）提出問題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？（2）猜想與假設(shè)：假設(shè)1：假設(shè)2：假設(shè)3：假設(shè)4：F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1

·L1=F2

·L22.杠桿的平衡條件第二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三還有其他假設(shè)嗎？F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23

……

第三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿平衡。這是杠桿兩端受到的作用力等于各自鉤碼的重量。（3）制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：第四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三①調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。螺母螺母（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：杠桿向右偏，則將平衡螺母往左調(diào)。杠桿向左偏，則將平衡螺母往右調(diào)。第五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三

②在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡。然后把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。F2F1L2L1第六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三③改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12320.1530.150.08100.04100.150.2第七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三④求出各次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力×動(dòng)力臂和阻力×阻力臂的值，然后思考杠桿的平衡條件。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m動(dòng)力動(dòng)力臂阻力F2/N阻力臂l2/m阻力阻力臂12320.1530.150.08100.04100.150.20.30.30.40.411第八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三杠桿的平衡條件是：（5）得出結(jié)論：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂或?qū)懽鳎篎1L1＝F2L2即：杠桿的平衡取決于力和力臂的乘積。阿基米德杠桿原理第九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三上面的關(guān)系也可以寫成下面的形式：阻力動(dòng)力臂動(dòng)力阻力臂或F1L2F2L1動(dòng)力阻力臂阻力動(dòng)力臂或F1L2F2L1第十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三杠桿兩端可調(diào)節(jié)的平衡螺母，起什么作用?為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置?平衡螺母調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡。力臂的數(shù)值在杠桿上可以直接讀出或量出。（6）交流與合作：掛鉤碼后，能不能再調(diào)節(jié)平衡螺母？不能。第十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三3.杠桿的應(yīng)用（1）根據(jù)杠桿平衡條件：

F1×L1=F2×L2若L1>L2，則

F1<F2。

此杠桿為省力杠桿。省力杠桿特點(diǎn)：省力但要費(fèi)距離。第十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三手通過的距離比刀口通過的距離大，要多移動(dòng)距離。省力杠桿鍘刀第十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三省力杠桿道釘撬羊角錘起子鉗子手動(dòng)抽水機(jī)第十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三（2）根據(jù)杠桿平衡條件：F1×L1=F2×L2若L1<L2，則

F1>F2。此杠桿為費(fèi)力杠桿。費(fèi)力杠桿特點(diǎn)：費(fèi)力但可以省距離。第十五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三手通過的距離比煤或魚通過的距離少得多，可以省距離。鐵鍬釣魚竿費(fèi)力杠桿第十六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三費(fèi)力杠桿縫紉機(jī)腳踏板起重機(jī)剪刀鑷子人的胳膊筷子第十七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三（3）根據(jù)杠桿平衡條件：

F1×L1=F2×L2若L1=L2，則

F1=F2。此杠桿為等臂杠桿。等臂杠桿特點(diǎn)：不省力也不省距離。阻力臂L2動(dòng)力臂L1O動(dòng)力臂L1阻力臂L2F1F2第十八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三4.杠桿的種類：

省力杠桿：L1>L2，動(dòng)力小于阻力特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘費(fèi)力杠桿：L1<L2，動(dòng)力大于阻力特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚竿等臂杠桿：L1＝L2，動(dòng)力等于阻力特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平3.杠桿的平衡條件：

動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂F1L1＝F2L2小結(jié)第十九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三鞏固練習(xí)1.力臂是一定在杠桿上嗎？答：不是。F1F2L1L2第二十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三3.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？答：改變。F1OL1L2F2第二十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三4.哪種剪紙方法省力？哪種剪紙方法省距離？第二十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三1.蹬自行車腳踏板時(shí),如果只向下用力，則當(dāng)腳踏板在水平位置時(shí)，動(dòng)力臂最大，這時(shí)用力效果最好。2.剪較硬的物體阻力較大，要用動(dòng)力臂比阻力臂長的剪刀，即教材圖13.4-9中間的這種。第二十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三剪紙或布時(shí)，阻力不很大，用圖13.4-9左邊的這兩種動(dòng)力臂較短的剪刀，完成一次剪裁動(dòng)作，可以剪裁較長的紙或布，加快剪切速度。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，為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口要長，就要用圖13.4-9右邊的這種動(dòng)力臂較長、阻力臂較短，同時(shí)刀口較長的剪刀。第二十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期三4.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。用