机械与人-探究杠杆的平衡条件ppt课件.ppt

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1、第九章机械与人第一节探究杠杆的平衡条件【学习目标】（一）1．知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。2．理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。（图1）（图2）（图3）（图4）这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械一.认识杠杆一.认识杠杆它们有什么共同点，让我想一想.转轴绕轴转动硬棒在力的作用下，能绕某一固定点转动杠杆有什么共同的特征呢？杠杆一、什么是杠杆？1、定义：一根硬棒，在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就是杠杆。注意：硬棒可以是各种形状的。一、什么是杠杆提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？认识杠杆的几个概念支点OF1F2支

2、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。动力臂L1阻力臂L2二、杠杆的五要素：1.支点（O）：杠杆绕着转动的点;2.动力（F1）：使杠杆转动的力;3.阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力;4.动力臂（l1）：从支点到动力作用线的距离;5.阻力臂（l2）：从支点到阻力作用线的距离。注释：a力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的一条直线。b距离：点到直线的垂线段的长度。（力的作用线）（力的作用

3、线)o支点杠杆“五要素”的图形表示：动力F1阻力F2阻力臂l2动力臂l1（1）先找支点O；（2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线．（3）作从支点到力的作用线的垂线段。（4）标出F1F2，并用大括号标出两力臂L1L2,标出垂直符号。画力臂的方法是：请作出下列杠杆的动力臂L1与阻力臂L2OL2L1F1F2F1F2OL1L2F1F2OL2L1你掌握了作图的方法了吗?与数学中经过直线外的一点作该直线的垂线的作图方法一样。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

4、直的，也可以是弯的答：要改变想一想?3．理解杠杆的平衡条件，能通过实验探究总结出杠杆的平衡条件，会用杠杆的平衡条件解题。【学习目标】（二）F12+L12=F22+L22F13+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+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1·L1=F2·L2假设六：假设五：什么是杠杆的平衡？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。买菜唉！怎

5、样才使它平衡制定计划与设计实验制定计划与设计实验用什么器材好呢？实验器材：带等分刻度的均质木尺、钩码、铁架台.（细线）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，以直接读出力臂的便长度。实验注意事项：进行实验与收集证据实验次数左边右边F1/NL1/mF2/NL2/m123请同学们开始做实验实验步骤：1.调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。2.在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。把支点右方手的拉力当作动力F1,支点左方

6、的钩码重当作阻力F2；用尺量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2，把F1、l1、F2、l2的数值填入下页表中。）3.改变力和力臂的数值，再做两次实验，将结果填入表中。4.求出各次实验中动力×动力臂和阻力×阻力臂的值。你能归纳出杠杆的平衡条件吗？进行实验与收集证据提问:你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?交流与合作F1·L1=F2·L2你会应用这个公式吗?即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积解BA杠杆受力及力臂如图所示F2=G=20牛F1l2=0.8厘米l1=0.5厘米根据杠杆的平衡条件F1×l1=F2×l2F1=(F2×l2)/l1=（

7、20牛×0.8厘米)/0.5厘米=32牛答：使杠杆在水平位置平衡时拉力F的大小为32牛。O思考与讨论★杠杆两端的两只可调节的螺母，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。思考与讨论■你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗?■你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理吗?1学习了杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念.2.探究了杠杆的平衡条件是F1·L1=F2·L2小结如上图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷跷板的转轴70Cm时，

8、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