1、,杠 杆,小子，别惹我！我不发威， 你还以为我是病猫呢！,【开心一分钟】,历史上“曹冲称象”的典故早已经是家喻户晓 ,当年年纪轻轻的小曹冲利用船的浮力原理巧妙地用石头等量地称出了大象的体重 ,令世人惊叹他的聪明才智。月日中午时 ,一出现代版的“曹冲称象”在杭州动物园大象馆的空地上上演 ,只不过这次用来称象的工具不是水和船 ,而是一把最大重量仅为公斤的小小弹簧秤。这次活动的设计者就是杭州采荷中学物理教师周敏。月日将近时“称象”正式开始。在一串香蕉的一路“引诱”下 ,一头岁左右的公象蹒跚地走进十几平方米大小的铁笼子里 ,待一切都准备就绪 ,此次活动的设计师周敏用弹簧秤钩住硬棒一头的接头 ,使劲儿地
2、往下拽。困惑的大象在摇晃的铁笼里焦急地张望。在铁笼离地的瞬间 ,大象的体重压得铁笼底部的木板劈啪作响！大约持续了秒钟左右 ,弹簧秤上清楚地显示出了大象的重量 :牛顿 ,除去铁笼的重量 ,最后称得大象的重量为 吨左右。,捏粉笔头比赛,让班内力气最大的一名男生和班内力气最小的一名女生上台分别捏粉笔头表演。,男生：空手捏粉笔头，结果没捏碎。,女生：使用钳子夹粉笔头，结果粉笔被捏碎。,提问：女生的力气比男生小为什么反而能把粉笔头捏碎呢？,第一节 杠杆,？,一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆,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.,这些用具
3、是杠杆吗？,钢丝钳 杆秤 瓶盖起子道钉撬 火钳 独轮车,提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？,汲水的桔槔,3.,认识杠杆的几个概念,L1,L2,有关杠杆的几个名词,这些概念很重要,支点,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。,请作出下列杠杆的动力臂L1与阻力臂L2,F2,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。,F1,F2,L1,L2,O,画出各力和力臂,L2,L1,画出图中各力的
4、力臂,（1）找出支点的位置,（3）从支点作动力、阻力 作用线的垂线,（2）确定动力、阻力 作用线,（4）标垂足,定力臂,画出图中杠杆各力的力臂,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,O,L2,O,想一想,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：杠杆可以是直的，也可以是弯的,答：要改变,想一想?,提问：什么是力臂？,力臂是支点到力的作用线的垂直距离。,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
5、设三：,假设四：,F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,提问：你还有其他的假设吗？,还有其他假设，比如：,F12+L12=F22+L22,F13+L13=F23+L23,什么是杠杆的平衡？,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,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。,思考与讨论, 杠杆两端装置两只可调节的螺母，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
6、能直接读出或量出。, 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。,螺母,螺母,（4） 进行实验：,杠杆向右偏，则将平衡螺母往左调。 杠杆向左偏，则将平衡螺母往右调。, 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。然后把实验数据填入表中。,F2,F1,L2,L1,进行实验与收集证据,请同学们开始做实验,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,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，
7、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。,杠杆的平衡条件：动力 X 动力臂阻力 X 阻力臂,用字母表示为: F1L1=F2L2或,结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一,例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是_.,小练习,1、一根蜡烛截成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相
8、同），则杠杆的 _端将翘起。,2、一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆A) 仍平衡；B)左端下降；C)右端下降；D)无法判断。,小练习,请你做一做,杠杆的分类,（1）省力杠杆：L1L2，则F1F2，使用这类杠杆，虽然费力，但可以省距离。 （3）等臂杠杆：L1=L2，则F1=F2，使用这类杠杆，既不能省力，也不能省距离。,F1,F2,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2L1 L2F1 F2 这是省力杠杆,省力杠杆,三、杠杆的应用,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
9、臂L2,由 F1L1=F2L2L1 L2F1 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,1、各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（ ）,B,小练习,2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是 ( )A两杠杆均为省力杠杆 B两杠杆均为费力杠杆CABC为省力杠杆DABC为省力杠杆,C,4.下列实物中： 天平、钢丝、镊子、切纸刀、钓鱼杆、铁铲、开刀（开
10、酒瓶用）、启子，各属哪类杠杆： 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆,天平,钢丝钳,镊子,切纸刀,钓鱼杆,铁铲,开刀,启子,有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N， 动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？,已知：F11000N F23000N L11.5m 求 ：L2？,解 ：根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2L2F1L1 / F2=(1000N X 1.5m) / 3000N=0.5m 答 ：它的阻力臂为0.5m.,想一想,一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上 重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端 多远处才能使扁担平衡？,分析：人肩挑处是 扁担的支点O，前 后两货物的重分
11、别 为动力和阻力，要 求的肩处离前端的 距离是动力臂。,F1=G1600N,F2=G2200N,想一想,O,L1,L2,L=1.8m,已知：L = 1.8m F1 600N F2200N 求 ：L1=? 解 ：根据L1L21.8m得出L2=1.8mL1（1）根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2将（1）代入得600N X L1200N X (1.8mL1）解之得：L1=0.45m 答 ：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁 担平衡。,如图所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物G提起时所用的最小动力（图中装置可绕A点转动）。,典型示例题5： 如图所示，轻质杠杆一端因水平方向力F作用而被逐步抬起，在此过程中F的大小及力臂变化是 （ ） A变大、变大 B变大、变小 C变小、变大 D变小、变小,典型示例6：如图所示，小名同学觉得按住木棒的力好大，好幸苦。你认为他应该怎样改变位置会舒服些？请讲出你的理由。,答案： 将肩膀向袋子靠近点，因为阻力臂减小，动力就会减小。,B,典型示例题7： 如图所示AOB为轻质杠杆，B端挂重物G，A端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是（ ） AF2最小 BF4最小 CF1最小 DF3最小,F3,D,
