探究杠杆平衡条件夏要点.ppt

支点 绕支点转动 硬棒 撬棒在撬石头 o F1 F2 像撬棒、跷跷板、井柄等在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆 提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？ F2 F1 L1 L2 o 支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示。 动力：使杠杆转动的力，用F1表示。 动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。 动力作用线 阻力作用线 杠杆“五要素”示意图 F1 F2 O L2 L1 请作出下列杠杆的动力臂L1与阻力臂L2 O F1 F2 F1 O L1 L2 L1 L2 F2 画力臂的方法是： 3、从支点向力的作用线作垂线， 标垂足，垂线要用虚线； 2、画出力，将力的作用线用虚线延长（有时可不用延长）； 4、用大括号标明力臂的范围， 在旁边标上字母L1或L2 ． 1、辨认杠杆，确定支点O； O O L1 L2 F1 F2 L2 L1 F1 F2 你会画力臂了吗？ 2 杠杆是否都是直的？ 1 力臂是一定在杠杆上吗？ 3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但 作用方向改变，力臂是否改变？ 答：不是 答：杠杆可以是直的，也可以是弯的 答：要改变 想一想? 当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆平衡。 为了探究像跷跷板这样杠杆的平衡奥秘，需要对它进行简化，其简化装置为：带等分刻度的均质木尺、 钩码、铁架台。 F12+L12=F22+L22 F13+L13=F23+L23 …… 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 假设六： 假设五： 实验器材：带等分刻度的均质木尺 钩码 铁架台 A B A、B两图中的杠杆处于静止平衡状态，实验时采用哪幅图？为什么？ 讨论： 实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。 杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用? 作用:消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡 螺母，使杠杆水平平衡。 2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。 3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡 状态，以便直接读出力臂的长度。 实验注意事项 进行实验与收集证据 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 3 2 0.15 3 0.1 5 0.08 10 0.04 10 0.1 5 0.2 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 动力?动力臂 阻力F2/N 阻力臂l2/m 阻力?阻力臂 1 2 3 2 0.15 3 0.1 5 0.08 10 0.04 10 0.1 5 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4 1 1 提问: 你的实验结论与你的假设一致吗? 你的结论是什么? F1 · L1=F2 · L2 杠杆的平衡条件 动力χ动力臂＝阻力χ阻力臂 Ｆ１ Ｆ２ ＝ Ｌ２ Ｌ１ 或 如果L1=3L2，则： F1 · L1=F2 · L2 Ｆ1 ＝ Ｌ2 Ｌ1 Ｆ2 ＝ Ｌ2 3Ｌ2 Ｆ2 1 3 ＝ Ｆ2 即动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 例：如上图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷跷板的转轴70Cm时，女孩应该坐在哪里才时跷跷板平衡。 已知：阻力F2=500N，阻力臂L2=70cm=0.7m，动力F1=250N 求：动力臂=？ 解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得 L1=(F2L2)/F1=(500NX0.7m)÷350N=1m 答：女孩应该坐在离转轴1m处。 再次证明： 动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 画出图中作用在A 点最小的力的方向 。 B FA ∟ ∟ ∟ 可见，要动力最小，就得有最大的动力臂！ 最大动力臂即是支点到动力作用点的连线长度。 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 学以致用 h S=4h O F2 F1 A B F2 F1 A’ B’ 省力，费距离(省力杠杆) 探究杠杆的特点 F2 F1 S=h/4 h A’ B’ A B F2 F1 O 费力，省距离(费力杠杆) 探究杠杆的特点 F2 F1 动力臂L