二、杠杆的平衡条件二、杠杆的平衡条件（第（第2 2课时）课时）1 1、什么叫杠杆的平衡？、什么叫杠杆的平衡？ 当杠杆在动力和阻力的作用下静止当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆处于平衡状态。时，我们就说杠杆处于平衡状态。你能在上面两图中画出各力的力臂吗？你能在上面两图中画出各力的力臂吗？在上述两图中，用刻度尺测量哪个图中在上述两图中，用刻度尺测量哪个图中 力臂的长度较为方便？力臂的长度较为方便？2 2、探究杠杆的平衡条件、探究杠杆的平衡条件（1 1）提出问题：）提出问题： 杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系呢？阻力臂之间存在着怎样的关系呢？（2 2）猜想与假设：）猜想与假设： 猜想一：动力动力臂猜想一：动力动力臂= =阻力阻力臂阻力阻力臂 猜想二：动力动力臂猜想二：动力动力臂= =阻力阻力臂阻力阻力臂 猜想三：动力猜想三：动力动力臂动力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂 猜想四：动力猜想四：动力动力臂动力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂猜想一、猜想二合理吗？为什么？猜想一、猜想二合理吗？为什么？ 不合理。不合理。 因为两个不同的物理量不能相加或相减。因为两个不同的物理量不能相加或相减。两个不同的物理量可以相乘或相除吗？两个不同的物理量可以相乘或相除吗？ 请举例说明。请举例说明。可以。如：可以。如：m =m =VV；p=F/Sp=F/S等等F F1 1F F2 2oL L1 1L L2 2杠杆杠杆平平衡衡螺螺母母（3 3）制定计划与设计实验）制定计划与设计实验（按下图所示装置进行实验）（按下图所示装置进行实验）（4 4）进行实验与收集证据）进行实验与收集证据步骤：步骤：a a、将杠杆悬挂在铁架台上。、将杠杆悬挂在铁架台上。b b、调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在、调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 水平位置平衡。水平位置平衡。杠杆两端装两只螺母的作用是什么？杠杆两端装两只螺母的作用是什么？（在悬挂钩码前，使杠杆在水平位置衡在悬挂钩码前，使杠杆在水平位置衡。）为什么在杠杆两端悬挂钩码前为什么在杠杆两端悬挂钩码前，要调节要调节 平衡螺母，使杠杆在平衡螺母，使杠杆在水平水平位置平衡位置平衡？（杠杆在杠杆在水平水平位置平衡时，位置平衡时，杠杆重力的杠杆重力的力臂为零力臂为零，这样可以，这样可以防止杠杆自重对杠防止杠杆自重对杠杆平衡的影响杆平衡的影响。）实验次数F F1 1/N/NL L1 1/cm/cmF F2 2/N/NL L2 2/cm/cm1 12 23 3C C、在杠杆两端分别挂上数目不等的钩码，、在杠杆两端分别挂上数目不等的钩码， 调节调节钩码悬挂的位置钩码悬挂的位置使杠杆使杠杆仍然在水仍然在水 平位置平位置平衡，然后将数据填入表格中。平衡，然后将数据填入表格中。F1F2L1L2杠杆两端悬挂钩码后，为什么要调节杠杆两端悬挂钩码后，为什么要调节钩钩码悬挂的位置码悬挂的位置，使杠杆，使杠杆仍然仍然在在水平水平位置平位置平衡呢衡呢？（因为杠杆在水平位置平衡时，支点因为杠杆在水平位置平衡时，支点到力的作用点之间的距离刚好等于力到力的作用点之间的距离刚好等于力臂的长度，这样臂的长度，这样便于测量动力臂和阻便于测量动力臂和阻力臂的大小力臂的大小。）。）挂上钩码后，若杠杆倾斜平衡，这时支挂上钩码后，若杠杆倾斜平衡，这时支点到力的作用点之间的距离等于力臂的长点到力的作用点之间的距离等于力臂的长吗？这时能较方便地测出力臂的长度吗？吗？这时能较方便地测出力臂的长度吗？OL1L2F1F2d d、改变钩码数，移动其悬挂的位置，、改变钩码数，移动其悬挂的位置， 再做几次实验。再做几次实验。OL1L2F1F2分析与论证：分析与论证：分别算出每次实验的分别算出每次实验的动力动力/ /动力臂动力臂和和阻力阻力/ /阻力臂阻力臂的数值，发现的数值，发现动力动力/ /动力臂动力臂阻力阻力/ /阻力臂阻力臂，说明猜想四是错误的。，说明猜想四是错误的。分别算出每次实验的分别算出每次实验的动力动力动力臂动力臂和和阻力阻力阻力臂阻力臂的数值，发现的数值，发现动力动力动力动力臂臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂，说明猜想三是正确的。，说明猜想三是正确的。结论：结论：杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是： F F1 1 L L1 1 = F= F2 2 L L2 2如何用弹簧测力计将如何用弹簧测力计将下边下边的杠杆的杠杆调平衡调平衡? ?1 1、在探究杠杆平衡条件实验中，在、在探究杠杆平衡条件实验中，在杠杆两端挂钩码之前，要调节杠杆两端挂钩码之前，要调节_使杠杆在水平位置平衡，目使杠杆在水平位置平衡，目的是的是_。在杠杆两端悬挂钩码后，要调节在杠杆两端悬挂钩码后，要调节_使杠杆仍然在水平位使杠杆仍然在水平位置平衡，目的是置平衡，目的是_平衡螺母平衡螺母防止杠杆自重对杠杆平衡的影响防止杠杆自重对杠杆平衡的影响钩码悬挂的位置钩码悬挂的位置便于测量力臂的大小便于测量力臂的大小2 2、在研究杠杆平衡条件实验中，有一组同、在研究杠杆平衡条件实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力动动力动力臂力臂= =阻力阻力臂。阻力阻力臂。”他们经过实验获得他们经过实验获得了下列数据：了下列数据：动力动力F F1 1/N/N动力臂动力臂L L1 1/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力臂阻力臂L L2 2/cm/cm 4 4 5 5 5 5 4 4于是，他们认为自己的猜想得到了验证。于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？你认为他们的实验过程存在什么问题？只凭一组数据就得出结论是不可靠的。只凭一组数据就得出结论是不可靠的。单位不同的两个物理量不能直接相加。单位不同的两个物理量不能直接相加。3 3、下图所示，杠杆在水平位置平衡后，、下图所示，杠杆在水平位置平衡后，发现发现F F1 1OAOA和和F F2 2OBOB两者并不相等，问题两者并不相等，问题出在什么地方？出在什么地方？L L2 2L L1 1ab4 4、如图所示，沿、如图所示，沿a a、b b两个不同方向拉杠杆，两个不同方向拉杠杆，使它在水平位置平衡，所用拉力相同吗？使它在水平位置平衡，所用拉力相同吗？