起重机,第十二章 简单机械 第节 杠杆,一、认识杠杆,体验1：动手体验生活中的杠杆： 撬棒、羊角锤、剪刀、钳子、镊子、核桃钳等。,提问：杠杆有什么共同的特征呢？,1 . 2 . 3.,有力的作用,绕固定点转动,硬棒,一根硬棒，在力的作用下能绕着 固定点转动，这根硬棒就是杠杆,一、杠杆,注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.,咸阳宫,我国古代的杠杆,捣谷的舂,（chng ）,汲水的桔槔,（ji go ）,生活中的杠杆,提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？,1.认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。,2.能从常见工具和简单机械中识别杠杆。,3.知道杠杆的平衡条件及其应用。,体验2：请选择桌上合适的器材，模仿用撬棒撬动物体。 请自学教材7677页相关内容。 思考：杠杆的五要素分别是什么？,2.,认识杠杆的几个概念,F2阻力,L1动力臂,L2阻力臂,动力作用线,阻力作用线,O支点,杠杆绕着转动的固定点,使杠杆转动的力,阻碍杠杆转动的力,支点到动力作用线的距离,支点到阻力作用线的距离,F1动力,2. 杠杆的五要素,力的作用线：过力的作用点，沿力的方向所作的直线。,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。,动力和阻力使杠杆转动的方向（转动效果）相反,说明 力臂必须是从支点到力的作用线的垂直距离。,咸阳宫,动力与阻力的方向,动力与阻力的方向,人体内的杠杆,观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通过哪一个因素反映出来。,观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通过哪一个因素反映出来,观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通过哪一个因素反映出来,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：杠杆可以是直的，也可以是弯的,答：要改变,力臂的画法：,1.根据杠杆的使用特点确定支点。 2.过力的作用点沿力的方向画力的作用线，必要时延长或反向延长力的作用线。 3.从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度就是力臂。在对应的垂线旁标上L1或L2。,1.图中，杠杆有可能平衡的是（ ）,D,2.在图6中，O为支点，力臂最长的力是 （ ） AF1 BF2 CF3 DF4,C,3.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,4.请指出下图中的支点、动力臂和阻力臂。,5.画出图中杠杆各力的力臂,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,O,L2,O,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。,F1,F2,L1,L2,O,6.画出各力和力臂,O,F2,F1,L1,L2,7.画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,O,F2,F1,阻力和动力的方向和支点的关系,8.画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,F1,F2,L1,L2,O,F1,F2,L1,L2,O,9.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。,阿基米德的豪言壮语： “给我一个支点，我就能撬起地球！”,二、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+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,什么是杠杆的平衡？,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,（3）制定计划与设计实验,（3）制定计划与设计实验,用什么器材好呢？,实验器材：铁架台、带刻度的杠杆、线、钩码、弹簧测力计, 把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在水平位置平衡。,螺母,螺母,（4） 进行实验：,在杠杆两边挂不同数量的钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力。调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。然后把实验数据填入表中。,F2,F1,L2,L1,自 己 动 手 做 实 验,（5）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?,（6）交流与合作,F1 L1=F2 L2,杠杆平衡的条件（杠杆原理）,当杠杆平衡时： F1L1F2L2,或,上式表明：动力臂L1是阻力臂L2的几倍，动力F1就是阻力F2的几分之一。,杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用?,为什么要求杠杆静止时，在水平位置?,平衡螺母调节杠杆自身的平衡。,力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。,（6）交流与合作：,挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？,不能。,实验过程为什么要做多次实验?,实验结束，如何对数据进行处理?,防止由于一次实验数据带来的偶然性的偏差。,针对猜想用数学方法进行验证。,（6）交流与合作：,杠杆平衡后动力和阻力是两边钩码的重力吗？,只是大小等于重力，作用点应该在杠杆上。,拓展探究,改用弹簧测力计拉杠杆使之平衡，第一次竖直向下拉，读出示数；第二次斜向下拉，读出示数。看看示数怎样变？想想为什么？,o,A,l1,l1,请每个小组4名同学每人画一个图，标出图中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。,三、生活中的杠杆,O,F1,F2,l1,l2,O,F1,F2,l1,l2,l2,l1,F1,F2,F1,F2,l1,l2,思考并讨论：根据生活经验，你认为图中的杠杆可以分成几类？每一类杠杆分别有什么特点？,撬棒,羊角锤,钓鱼竿,天平,杠杆平衡条件：,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,F1,F2,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2 这是省力杠杆,省力杠杆,h,S=4h,省力，费距离,省力杠杆的特点,举例生活中省力标杆（4种以上）？,省力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2 这是费力杠杆,费力杠杆,S=h/4,h,费力，省距离,费力杠杆的特点,举例？,费力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 = L2 F1 = F2 这是等臂杠杆,不省力，也不省距离,等臂杠杆的特点,三类杠杆的对比,O,l1=9 m,l2=7 cm,F1=200 N,F2,例题：,由F1l1F2l2 得：,解析：,F2,=,F1l1,l2,=2.57104 N,=2.57103 kg = 2.57 t,怎么分呀？,哈哈 我知道！,杠杆的应用,