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1、第十一章 简单机械和功,杠杆 （第一课时）,一、杠杆模型,利用图中相关工具拔出板上的钉子。,【活动】,【思考】,这些工具物理上都称为机械。,这些工具哪一种更方便、更省力呢？,1、这些机械工作时都具有哪些共同特点？,在力的作用下绕点转动,观察图片，寻找共性,一、杠杆模型,在力的作用下可绕固定点转动的硬棒。,【杠杆】,生活中有哪些可看作杠杆模型的工具呢?,【列举】,思考：杠杆的使用效果与哪些因素有关呢？,撬棒,跷跷板,启瓶器,一、杠杆模型,影响杠杆使用效果的因素。,【探究】,A、支点（O）,B、动力（F1）,C、阻力（F2）,D、动力臂（l1）,E、阻力臂（l2）,【五要素】,l1,l2,O,F1
2、,F2,支 点(o)：杠杆绕着转动的固定点,动 力(F1)：促使杠杆转动的力,阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力,动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离,阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离,(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线),找出下列支点并画出力的作用线,F2,O,l1,l2,方法：,一、找支点 二、画力的作用线三、过支点做力的作用线的垂线（力臂）并标出字母,画力臂,画出图中各力的力臂,l1,l1,l2,l2,重点提示,1.动力、阻力都是杠杆受到的力！ 所以:支点、动力作用点、阻力作用点都 在杠杆上！2.正确判断阻力的方向!3.力臂是指支点到力的作用线的_距离!,垂直
3、,阻碍杠杆转动(注意支点与两力的位置关系）,1、杠杆 力的作用下可绕固定点转动的硬棒2、杠杆五要素 支点（O） 动力（F1） 阻力（F2） 动力臂（l1） 阻力臂（l2）3、画力臂1.找支点 2.画力的作用线3.过支点做力的作用线的垂线（力臂）并标出字母,课堂小结,二、构建杠杆模型,【钓鱼杆】,作出其杠杆模型的五要素。,二、构建杠杆模型,【镊子】,作出其杠杆模型的五要素。,二、构建杠杆模型,【人体关节】,作出手腕部杠杆模型的五要素。,例、构建下列杠杆模型，画出对应的五要素。,三、杠杆的平衡,静止或缓慢的匀速圆周转动。,【平衡状态】,【活动】,杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢？,力大则对应力臂
4、要小，力小则对应力臂要大,体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？,【思考】,【猜想】,C.实验中如何快速测得动（阻）力臂？,（多个钩码）,四、探究杠杆平衡的条件,B.实验中如何方便地提供动力和阻力？,（平衡螺母）,这个探究实验给了我们哪些启示？,动力动力臂=阻力阻力臂,A.实验中如何解决杠杆自重对平衡的影响？,（水平位置平衡）,（弹簧测力计）,（在杠杆上标记均匀刻度）,四、探究杠杆平衡的条件,【实验过程】,【结论】,2、动力=阻力 动力臂=阻力臂,1、动力动力臂=阻力阻力臂,3、动力+动力臂=阻力+阻力臂,归纳总结实验结论。,四、探究杠杆平衡的条件,【实验评估】,1. 为什么要调节杠杆在水平位
5、置平衡？,2. 为什么要进行多次实验探究？,（便于测量力臂）,（便于从实验数据中归纳总结出可靠的一般规律）,【内容】,【公式】,【拓展】,【思考】,五、杠杆平衡原理,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,F1l1F2l2,杠杆受多个动（阻）力的平衡条件是什么呢？,给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球。 阿基米德,F1l1+ Fnln F2l2 + Fmlm,F1l1F2l2,阿基米德撬地球的杠杆应该有什么特点呢？,省力杠杆有哪些特点？,六、杠杆原理的应用,【杠杆的分类】,【特点】,动力臂大于阻力臂,动力小于阻力，省力,费距离,【实例】,起子,羊角锤,压水井手柄等,六、杠杆原理的应用,【杠
6、杆的分类】,【特点】,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力，费力,省距离,【实例】,船桨等,笤帚,筷子,费力杠杆有哪些特点？,镊子,天平如果不等臂怎么修正？,六、杠杆原理的应用,【杠杆的分类】,【特点】,动力臂等于阻力臂,动力等于阻力，,不费力不省距离,【实例】,天平等,（等量替代）,六、杠杆原理的应用,【杆秤原理的研究】,【原理】,1、杆秤上的刻度线是否均匀分布？,3、有一种双提钮杆秤，双提钮的作用是什么？,2、长期使用秤砣生锈对测量结果有什么影响？,F1l1F2l2,m物gAOm砣gOB,m物m砣OB/AO,m物与OB成正比,【思考】,（均匀）,（偏小）,（量程）,六、杠杆原理的应用,【平衡要素
7、的计算】,【方法】,1、合理构建模型，明确平衡要素,3、注意单位统一，规范解题过程,2、对应杠杆原理，落实公式变形,六、杠杆原理的应用,【平衡要素的计算】,例、扁担长2m，两端物体的质量分别为50kg和30kg。若不考虑扁担的重力。人的肩头应在什么位置，扁担才平衡?,【解】,F1l1F2l2,m1gAOm2g(ABAO),50kgAO30kg(2mAO),解之得：AO0.75m,肩头离A端0.75m处，扁担可保持平衡。,【答】,六、杠杆原理的应用,例、如图，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相 等的，0为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同， 杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在水平
8、 位置保持平衡的是（ ） A两边都减少一个钩码 B两边的钩码下各加挂一个 相同的钩码 C左边钩码向右移一格，右 边钩码同时向左移一格 D右边加挂一个相同钩码，左边钩码同时向左移一格,F1l1F2l2,F1l1F2l2,【动态平衡的分析】,六、杠杆原理的应用,【动态平衡的分析】,例、如图所示，一个轻质杠杆可绕轴O转动，在直杆 的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F， 将直杆从右下位置慢慢抬起到水平位置过程中， 力F大小的变化情况是 ( ) A.一直增大 B.一直减小 C.保持不变 D.无法确定,六、杠杆原理的应用,【动态平衡的分析】,例、如图所示,在一个轻质杠杆 的中点挂一重物,在杆的另 一端施加一个动力F，使杠 杆保持平衡,然后向右转动 F至水平方向，这一过程中 F变化情况是 ( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先变小后变大 D.先变大后变小,思考：如何确定出使杠杆平衡的最小动力呢？,六、杠杆原理的应用,【最小动力的确定】,【方法】,1、合理确定支点O和动力作用点,3、作动力作用线，判断阻力作用效果,2、连线支点和动力作用点为最大动力臂,4、根据“顺逆原则”确定动力方向,六、杠杆原理的应用,【最小动力的确定】,可见，杠杆这一简单机械依然具有重要的价值,思考：怎么克服杠杆的这些缺陷呢？,七、杠杆的设计和选择,设计一个杠杆帮助人们从井中打水。,【活动】,
