1、第1节 科学探究:杠杆的平衡条件,情境引入,一、杠杆,新知探究,?,一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆,一、杠杆,这些用具是杠杆吗?,钢丝钳 杆秤 瓶盖起子道钉撬 火钳 独轮车,二、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】,O,F1,F2,(1)先确定杠杆的支点和画动力、阻力的方向。(2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线 (注意: 画的时候要用虚线将力的作用线延长。)()用实线或虚线作从支点到力的作用线的垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂。()最
2、后用大括号或箭头勾出力臂,并在旁边写上字母L1或L。(力臂的两种表示方法:大括号和箭头),画力臂的方法是:,F1,F2,L1,L2,O,试着画出各力和力臂,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】,三、杠杆的平衡条件:,C.实验中如何快速测得动(阻)力臂?,(多个钩码),B.实验中如何方便地提供动力和阻力?,(平衡螺母),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),(刻度尺),(在杠杆上标记均匀刻度),实验步骤:,1
3、.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。,2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码,用弹簧测力计在竖直方向拉,使杠杆在水平位置平衡,记下弹簧测力计示数。,3.改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出三组数据。,【实验过程】,归纳总结实验结论。,杠杆平衡时,动力动力臂=阻力阻力臂。,【实验评估】,1. 为什么要调节杠杆在水平位置平衡?,2. 为什么要进行多次实验探究?,(消除杠杆自重的影响),(便于测量相应的力臂),(便于从实验数据中归纳总结出可靠的一般规律),【思考】,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,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?,【杠杆
4、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,四、杠杆的分类,【杠杆的分类】,【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?,【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),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
5、确定出使杠杆平衡的最小动力呢?,1下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是( ),A启瓶器,B切纸铡刀,C食品夹,D羊角锤,随堂练习,C,2小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,他把杠杆挂在支架上,发现左端向下倾斜。 (1)若使杠杆在 位置平衡,需把平衡螺母向端调节。 (2)如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码,则在B处要挂 个同样的钩码,杠杆才能重新位置平衡。 (3)若在C处挂6 N的钩码,用弹簧测力计作用在B点,要使杠杆在水平位置平衡,最小拉力的方向应该 ,此时弹簧测力计的示数为 。,水平,右,2,竖直向上,2 N,3如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( )A沿F1方向的力最小B沿F2方向的力最小C沿F3方向的力最小D三个力的大小相等,B,F3,O,4一根粗细均匀的木棒重500 N,一头着地,求:抬起另一端所需最小的力有多大?,