資源簡介

(共33張PPT)
第3章 能量的轉化與守恒
第4節 簡單機械
第1課時 杠桿
情境引入
“給我一個支點和立足點，我就能撬動地球”
阿基米德
一、杠桿
認識杠桿
（1）認識杠桿
在現實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例呢？
釣魚竿、鉗子、扁擔、壓水機手柄、自行車手閘......
討論：這些工具在使用時有哪些共同特征？
共同點：都有一根能繞著固定點轉動的硬棒。
這種在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒叫做杠桿。
O
杠桿五要素：
支點（O）：杠桿繞著轉動的固定點。
動力（F1）：使杠桿轉動的力。
阻力（F2）：阻礙杠桿轉動的力。
動力臂(l1)：從支點到動力作用線的距離。
阻力臂(l2)：從支點到阻力作用線的距離。
O
O
F1
F1
F1
F2
F2
F2
l1
l1
l1
l2
l2
l2
力臂的畫法：
確定支點O；（定支)
沿力的方向畫力的作用線；（延力)
從支點向力的作用線作垂線，標垂足，垂線用虛線；（作垂)
用大括號標明力臂，并在旁邊標上字母l1或l2 。（標力臂)
O
F1
F2
l1
l2
O
F1
F2
l1
l2
O
l1
l2
F1
F2
畫出圖中杠桿各力的力臂
F1
F2
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
O
練一練
（2）人體上的杠桿
骨——一根硬棒
肌肉收縮——動力來源
兩根骨之間可以移動的關節——支點
移動肢體或物體——阻力來源
尋找手臂上的杠桿
當手拿物體抬起時找出相應的杠桿，以及支點、動力、阻力。
支點
收縮的肱二頭肌
放松的肱三頭肌
O
動力
F1
阻力
F2
當手拿物體放下時，找
出相應的杠桿，以及支
點、動力、阻力。
收縮的肱三頭肌
放松的肱二頭肌
支點
動力
F1
阻力
F2
O
F1
F2
O
F2
F1
將頭部抬起
踮起腳跟
二、研究杠桿的平衡
研究杠桿的平衡
（1）什么是杠桿的平衡？
杠桿在動力和阻力的作用下，保持靜止狀態或勻速轉動狀態，我們就說杠桿處于平衡。
問題：杠桿在滿足什么條件時才會平衡？
（2）探究杠桿的平衡條件
保證力臂沿杠桿，便于測量。　
實驗操作：
①調節平衡螺母，使杠桿水平平衡。
問題：為什么要調節杠桿在水平位置平衡？
實驗器材：帶刻度的杠桿和支架、鉤碼、細線等。　
②杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。
③改變阻力和阻力臂的大小，相應調節動力和動力臂的大小，再做幾次實驗。
　杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂。
次數 動力 F1/N 阻力 F2/N 動力臂l1/m 阻力臂l2/m
1
2
3
4
三、杠桿的應用
比較它們的動力臂、阻力臂、動力、阻力的大小，并總結規律。
L1=L2 F1=F2
既不省力，也不費力
等臂杠桿
L1F2
費力
費力杠桿
L1>L2 F1省力
省力杠桿
歸納
杠桿類型 杠桿特點 杠桿優點 杠桿缺點 應用
省力杠桿
費力杠桿
等臂杠桿
L1>L2
F1L1F1>F2
L1=L2
F1=F2
省力
費距離
省距離
費力
既不省力，
也不省距離
我國古代對杠桿也有廣泛的使用
舂
桔槔
學以致用：
討論：賽艇上的槳屬于哪類杠桿？
費力杠桿
牛刀小試
1.下列關于杠桿的說法不正確的是( )
A.杠桿可以是直的，也可以是彎的
B.每一根杠桿都有一個繞著轉動的固定點
C.支點可以在杠桿上的任何位置
D.動力臂與阻力臂之和一定等于杠桿的長度
D
2.要使下圖杠桿保持平衡，最省力的方向是_____。
A
B
C
D
O
A
　　在支點和動力作用點確定的情況下，
沿與支點和力的作用點的連線垂直的方向
用力，力臂是最長的，力是最省的。
注意
A.起瓶器
B.切紙鍘刀
C.食品夾
D.羊角錘
3.下列工具在正常使用中，屬于費力杠桿的是（ ）
C
4.有一根杠桿，動力為1000N，阻力為3000N，
動力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？
已知F1＝1000N F2＝3000N L1＝1.5m
求L2。
解：根據杠桿的平衡條件：
　　　F1L1=F2L2
　　　L2= =
=0.5m
F1L1
F2
1000N ×1.5m
3000N
課堂小結
杠桿的概念
杠桿平衡的條件
杠桿的應用

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