八级物理第十章第一节科学探究杠杆的平衡条件详解.ppt

试一试：人体杠杆 进行实验与收集证据 “我来判断”： 下列实物：天平、钢丝钳、镊子、切纸刀、钓鱼竿、筷子、开瓶器，各属哪类杠杆： 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 （2009上海）在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是 （ ） A．翘棒 B．镊子 C．铡刀 D．开瓶器 （ 09丰泽）图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（ ） 杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是 A．10 g B．400 g C．1000 g D．4000 g 今天学到了什么？ * * * “给我一个支点，我可以撬动地球。” ——阿基米徳 当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点。 当你抬脚跟的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆(如图)，这时肌肉的拉力比体重要小。 第十章 机械与人 第一节 科学探究 : 杠杆的平衡条件 实验探究：杠杆的平衡条件 1 、提出问题： 杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系？ 2 、猜想与假设： 假设一： 假设二： 假设三： 假设四： F1+L1=F2+L2 F1–L1=F2–L2 F1/L1=F2/L2 F1 · L1=F2 · L2 F1 F2 o L1 L2 杠杆 平衡 螺母 思考与讨论 ★ 杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起 什么作用? ★ 作用是调节杠杆自身的平衡 ※ 为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢? ※ 这是为了便于测量力臂。 ★ 杠杆调平的方法是什么？ ★ “左高左调、右高右调” 4 0.5 4 0.5 3 1 F2/N 1 1.5 0.5 F1/N 3 2 2 3 6 1 L2/cm L1/cm 实验次数 请同学们开始实验 提问: 你的实验结论与你的假设 一致吗?你的结论是什么? 杠杆的平衡条件是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式表示为：F1·L1=F2·L2 这就是阿基米德发现的杠杆原理。 杠杆平衡的条件： F1×L1＝F2×L2 或： F1 L1 F2 L2 ＝ 其中： F1、F2 分别为动力和阻力； L1、L2 分别为动力臂和阻力臂 1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( ) A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小 D 课堂练习 2、画出图中作用在A 点最小的力的方向 。 FA B 3、要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是( ) A B C D o A 杠杆平衡条件的应用 例题：当在杠杆处于平衡状态，并且已知石头对杠杆的压力为3000N，动力臂和阻力臂分别为180cm和6cm，请问动力为多少？ 已知：F2 = 3000N L1 = 180cm L2= 6cm 求：F1=？ 解：根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2，得 F1 =（F2 × L2）/L1 =（3000N×6cm）/ 180cm = 100N 答：动力为100N。 F1 F2 动力臂L1 阻力臂L2 O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 〉L2 ∴F1〈 F2 这是省力杠杆 省力杠杆 特点：省力，费距离 三、杠杆的分类 省力杠杆（动力臂 阻力臂） F2 F1 L1 L2 O h2 h1 ∴省力杠杆的特点是： O h1 ＞ h2 省力费距离 省力杠杆 L1 L2 L2 L1 L2 L2 L1 F2 F1 动力臂L1 阻力臂L2 O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 〈 L2 ∴F1 〉 F2 这是费力杠杆 费力杠杆 特点：费力，省距离 费力杠杆（动力臂 阻力臂） F2 F1 L1 L2 O ∴费力杠杆的特点是: h2 h1 O 费力省距离 h1 ＜ h2 费力杠杆 L2 O L1 L2 L1 我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？ F2 F1 动力臂L1 阻力臂L2 O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 = L2 ∴F1 = F2 这是等臂杠杆 特点：不省力，也不省距离 等臂杠杆的特点 等臂杠杆（动力臂 =阻力臂） F