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6.5 探究杠杆的平衡条件,古代劳动人民建造宫殿时的情形,想一想,怎样才能使跷跷板保持水平?,探究跷跷板中的道理,物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆,如图所示。,杠杆的平衡条件,2探究杠杆的平衡条件,1杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡。,问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡?,实验操作:,(1)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。,问题:为什么要调节杠杆在水平位置平衡?,(2)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡。将拉力F1、拉力F2、距离L1、L2记录在表格中。 (3)改变拉力F1、拉力F2的大小,相应调节L1和L2的大小,再做几次实验。 (4)在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将F1、F2、L1、阻力臂L2记录表格中。,实验表格:,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。 强调: 力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所画的一条直线。 距离:点到直线的垂线段的长度。,分析数据可知,动力动力臂=阻力阻力臂。,F1L1=F2L2,上式表明,杠杆平衡时,杠杆的动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,即杠杆的动力臂是阻力臂的几倍,杠杆的动力F1就是阻力F2的几分之一。这就是杠杆的平衡条件。,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。,交流与合作:,挂钩码后,能不能再调节平衡螺母?,不能。,杠杆的作用,上图中的杠杆,我们在使用时,是省力了?还是费力了呢?使用它们各有什么好处呢?,1省力杠杆: 动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。,在生活中,你还发现了哪些工具是省力杠杆?,我们在使用省力杠杆时,得到了省力的利益,同时我们又付出了怎样的代价呢?,2费力杠杆: 动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。,在生活中,你还发现了哪些工具是费力杠杆?,使用费力杠杆,虽然费了力,但却省了动力作用点移动的距离。,3等臂杠杆: 动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。,物理实验室中,我们使用的天平就是等臂杠杆。,托盘天平,物理天平,杠杆平衡条件:,三类杠杆:,若L1L2,则F1 F2,若L1L2,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。,1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,2.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,杠杆的概念,杠杆平衡的条件,杠杆的分类,
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