杠杆1优质PPT.ppt
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一、什么是一、什么是杠杆杠杆?
硬棒硬棒固定点固定点思考:
现实生活还有哪些杠杆的实思考:
现实生活还有哪些杠杆的实例呢?
例呢?
思考:
钢丝钳钢丝钳杆秤杆秤瓶盖起子瓶盖起子道钉撬道钉撬火钳火钳独轮车独轮车思考:
2.在力的作用在力的作用3.绕固定点转动绕固定点转动1.硬棒硬棒(不容易变形)(不容易变形)杠杆杠杆杠杆有什么共同的特杠杆有什么共同的特征呢?
征呢?
可以是可以是直直的,的,也可以是也可以是弯弯的。
二、杠杆的五个要素二、杠杆的五个要素支点支点OF1动动力力什么是点到直线的距离从某一点到直从某一点到直线的线的垂直距离垂直距离(必要时可以延长直线必要时可以延长直线)什么是点到直线的距离OOOF1F1F1F2F2F2Ol1l2支点支点动动力力阻阻力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂二、杠杆的五个要素二、杠杆的五个要素FF22阻力阻力LL11动力臂动力臂LL22阻力臂阻力臂动力作用线动力作用线阻力作用线阻力作用线OO支点支点杠杆绕着转杠杆绕着转动的固定点动的固定点使杠杆转使杠杆转动的力动的力阻碍杠杆阻碍杠杆转动的力转动的力支点到动支点到动力作用线力作用线的距离的距离支点到阻支点到阻力作用线力作用线的距离的距离FF11动力动力在图中表示出在图中表示出杠杆的五要素杠杆的五要素(11)辨认杠杆,找出)辨认杠杆,找出支点、动力和阻力支点、动力和阻力;
(22)过力的作用点沿力的方向)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线画出力的作用线(4)(4)用用大括号大括号将力臂括上,并标上将力臂括上,并标上符号符号。
画画力臂力臂的的方法方法是:
是:
归纳:
一找支一找支点点二画二画线线,三连距离四标签,三连距离四标签,关键是关键是抽象为数学抽象为数学的的点到线的垂直距离点到线的垂直距离。
(33)从)从支点支点作出到作出到力的作用线力的作用线的的垂直线垂直线。
l2l1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂画出图中各力的力臂(11)找出支点的位置。
)找出支点的位置。
(22)沿动力、阻力的作用)沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出。
方向将力的作用线画出。
(33)从支点作动力、阻力)从支点作动力、阻力作用线的垂线,作用线的垂线,用大括号将用大括号将力臂力臂括上,并标上符号括上,并标上符号。
练一练练一练F1F2L1L2O画出各力和力臂画出各力和力臂支点支点O动力臂动力臂l阻力臂阻力臂l动力动力阻力阻力2力臂的作法(动力及阻力在支点力臂的作法(动力及阻力在支点异异侧)侧)画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2Ol1l2FO支支点点F1动力动力F2阻力阻力动动力力作作用用线线L1阻阻力力作作用用线线L2请作出动力臂和阻力臂LL11LL22力臂的作图要点:
(1)找到力的作用线,必要时延长或反向延长力的作用线;
(2)过支点作力的作用线的垂线;
(3)在对应的垂线旁标上L1或L2。
本题答案如图所示。
说明说明力臂必须是从支点到力的作用线的垂直距离。
F1F2画力臂AOBL1L21.找找支点支点2.画画力的作用线力的作用线3.画画力臂力臂杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法OF1F2l1l2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2杠杆杠杆F2F1l2l1OOFF22FF11LL11LL22画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂OOFF22FF11画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂FF11FF22LL11LL22OOFF11FF22LL11LL22OOOF1F2L1L2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2提问:
什么是力臂?
提问:
2杠杆是否都是直的?
杠杆是否都是直的?
回答:
力臂是支点到力的作用线的回答:
力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
垂直距离。
思考讨论思考讨论:
1力臂是一定在杠杆上吗?
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?
作用方向改变,力臂是否改变?
答:
不是答:
杠杆可以是直的,也答:
杠杆可以是直的,也可以是弯的可以是弯的答:
要改变答:
要改变3若一力作用在杠杆上,作用点不变,但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?
要改变F1OL1L1古埃及人建金字塔时利用了杠杆,找找看?
古埃及人建金字塔时利用了杠杆,找找看?
我国古代的杠杆我国古代的杠杆舂舂如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l2是F2的力臂,在图中画出力F2。
F2力的作图要点是
(1)找到力臂的一端,做垂线;
(2)垂线与杠杆的交点为力的作用点;
(3)根据支点和2个力作用点的位置关系,画出力的方向。
F1OL1L2F3F2L3画杠杆力臂的方法:
画杠杆力臂的方法:
一找一找支点支点二画二画线线(力的作用线)三定(力的作用线)三定距离距离(力臂的长(力臂的长)力臂是从支力臂是从支点点到力的作用到力的作用线线的垂直的垂直距离距离。
画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画力臂正确的是()D思考讨论:
1、力臂是一定在杠杆上吗?
2、何时力臂能与直杠杆重合?
何时力臂能与直杠杆重合?
不一定不一定力的作用线与直杠杆垂直时力的作用线与直杠杆垂直时想一想一想想?
oFF11FF22L1L2活塞式抽水机活塞式抽水机练习练习:
画出动力和阻力的力臂:
画出动力和阻力的力臂F1F3F2O想一想想一想88.如下图,欲用最小的推力如下图,欲用最小的推力FF,把一重力为,把一重力为GG的均的均匀园柱体推上一个台阶,试在图中画出推力匀园柱体推上一个台阶,试在图中画出推力FF。
?
.关于力臂的下列说法中正确的是(关于力臂的下列说法中正确的是()A.A.从支点到动力作用点的距离叫动力臂从支点到动力作用点的距离叫动力臂B.B.从动力作用点到阻力作用线的距离叫动从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂力臂C.C.从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂D.D.从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂力臂练一练:
CF1OL1L2F2杠杆的五要素杠杆的五要素支点支点OO:
杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点动力动力:
使杠杆转动的力使杠杆转动的力阻力阻力:
阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力动力臂动力臂l:
支点到动力作用线的支点到动力作用线的垂直垂直距离距离阻力臂阻力臂l:
支点到阻力作用线的支点到阻力作用线的垂直垂直距离距离均作用在杠杆上均作用在杠杆上ABCBCAL1L2F1F2在这里在这里F1F1,L1L1,F2F2,L2L2满足什么关系满足什么关系?
简化模型:
跷跷板跷跷板-铁尺铁尺不同牛不同牛-钩码钩码跷跷板的水平跷跷板的水平-铁尺的水平铁尺的水平探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件11、提出问题、提出问题物体的平衡状态物体的平衡状态保持保持匀速直线运动匀速直线运动保持静止保持静止杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持保持匀速转动匀速转动保持静止保持静止杠杆杠杆平衡平衡时,时,动力、动力臂、阻力、动力、动力臂、阻力、阻力臂阻力臂之间存在着怎样的之间存在着怎样的关系关系?
22、猜想与假设:
猜想与假设:
两个两个量之间四种关系量之间四种关系加,减,乘,除加,减,乘,除假设假设11:
F1+l1=F2+l2假设假设22:
F1l1=F2l2假设假设33:
F1/l1=F2/l2假设假设44:
F1l1=F2l23、制定计划与设计实验ABA,BA,B两种状态中杠杆均处于静止状态即两种状态中杠杆均处于静止状态即平衡状态平衡状态,那么在实验过程中应该选,那么在实验过程中应该选择那种平衡状态,为什么?
择那种平衡状态,为什么?
实验时方便在杠杆上实验时方便在杠杆上直接读出力臂直接读出力臂。
44、进行实验与收集数据、进行实验与收集数据实验设计实验设计器材器材:
杠杆、钩码、铁架台杠杆、钩码、铁架台测量的物理量测量的物理量:
力力力臂力臂实验步骤实验步骤:
(11)调节杠杆)调节杠杆两端的螺母两端的螺母,使杠杆在,使杠杆在水平位置水平位置平衡;
平衡;
(22)在杠杆两边挂上钩码,调节钩码的位置,使杠杆)在杠杆两边挂上钩码,调节钩码的位置,使杠杆在在水平位置重新平衡水平位置重新平衡,记录,记录FF11,L,L11,F,F22,L,L22;
(33)改变数据,再做)改变数据,再做几次实验几次实验,记录数据。
,记录数据。
FF11FF22ol11l22杠杆杠杆螺母螺母实验实验次数次数动力动力F1/N动力臂动力臂l1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/cm123实验数据表格设计收集与处理数据55、交流与合作、交流与合作同学之间相互交流得到的探同学之间相互交流得到的探究结果,得出杠杆平衡条件究结果,得出杠杆平衡条件结论:
杠杆的平衡条件结论:
杠杆的平衡条件动力动力XX动力臂阻力动力臂阻力XX阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为:
F1L1=F2L2或或平衡条件平衡条件F1L1=F2L2当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂几倍几倍,动力就是阻力的,动力就是阻力的__即:
杠杆的平衡取决于力和力臂的即:
杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积乘积.几分之一几分之一66、评估、评估实验注意事项:
实验注意事项:
1、在实验前要通过调节杠杆两端的平、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。
衡螺母,使杠杆水平平衡。
2、挂钩码后,不能再动平衡螺母。
、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、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。
衡状态,以便直接读出力臂的长度。
实验步骤:
1.1.调节杠杆在水平位置平衡。
调节杠杆在水平位置平衡。
2.2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码,用弹簧测力计在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,记下弹簧测力计竖直方向拉,使杠杆在水平位置平衡,记下弹簧测力计示数。
示数。
3.3.改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出三改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出三组数据。
组数据。
三、探究杠杆的平衡条件三、探究杠杆的平衡条件CD探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件在实验前在实验前,是否也要调节杠杆在水平位是否也要调节杠杆在水平位置平衡置平衡?
为什么?
讨论:
实验前,使杠杆在实验前,使杠杆在水平水平位置位置平衡,为了平衡,为了避免杠杆避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的自身的重力对杠杆平衡的影响影响。
在在“研究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件”实验中:
实验中:
实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在杠杆在_位置平衡,这样做是位置平衡,这样做是为了为了_._.若发现杠杆左端低、若发现杠杆左端低、右端高,这右端高,这时应将两端的螺母都向时应将两端的螺母都向_移移
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- 关 键 词:
- 杠杆
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