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1、第一节 科学探究:杠杆的平衡条件,第九章 机械与人,一.认识杠杆,1.什么是杠杆?,提问:,1.2.3.,转轴,绕轴转动,硬棒,归纳结论,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.,杠杆有什么共同的特征呢?,让我想一想?,提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?,3.,认识杠杆的几个概念,支点,动力,动力臂,阻力,阻力臂,杠杆绕着转动的固定点,用O表示。,使杠杆转动的力,用F1表示。,从支点到动力作用线的距离,用L1表示。,阻碍杠杆转动的力,用F2表示。,从支点到阻力作用线的距离,用L2表示。,这些概念很重要,L1,L2,一找支点 二画线(力的作用线)三定距离(力臂的长)
2、,提问:什么是力臂?,2 杠杆是否都是直的?,回答:力臂是支点到力的作用线的 垂直距离。,思考讨论:,1 力臂一定在杠杆上吗?,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?,F1,F2,L1,L2,O,画出各力和力臂,二、杠杆的平衡,1、提问:,什么情况是杠杆的平衡?,讨论与归纳:,当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作缓慢地匀速转动时,我们说杠杆平衡了。,想一想:杠杆平衡时,需要满足一定的条件吗?,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
3、 猜想与假设:,假设一:,假设二:,假设三:,假设四:,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,提问:你还有其他的 假设吗?,回答:有,F12+L12=F22+L22,F13+L13=F23+L23 等等,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?,为什么要求杠杆静止时,在 水平位置呢?,归纳结论,作用是调节杠杆自身的平衡,因为这样力臂的数值在杠杆 上就能直接读出或量出。,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,F1=2N,L1=15cm,F2=3N,L2=10cm,或 F1=5N,L1=8cm,F2=10N,L2=4cm,实
4、验表格,数据,请同学们开始做实验,提问:你的实验结论与你的假设 一致吗?你的结论是什么?,总之,杠杆的平衡条件是,交流与合作,F1 L1=F2 L2,O,l1=9m,l2=7cm,F1=200N,F2,杠杆的平衡条件应用,现代版曹冲称象:,由F1l1F2l2 得:,解:,=2.57104N,=2.57103kg=2.57t,杠杆的分类,三类杠杆:,若l1l2,则F1 F2,若l1=l2,则F1 F2,若l1l2,则F1 F2,小结:,判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类:,等臂杠杆,费力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,杠杆的分类,请对下列器具应用的杠杆进行分类:,省力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,省力杠杆,费力杠杆,生活中的剪刀,思考:什么情况下,人们会选用费力杠杆?使用费力杠杆有什么好处?,当阻力比较小时,人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离,很方便。,