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為什么桿秤穩定時可以讀出物體的質量？
杠桿
第二課時
第五章 簡單機械與功
桿秤處于杠桿平衡狀態
什么是杠桿平衡？
回憶：什么是平衡狀態？
勻速直線運動
杠桿平衡：是指杠桿在動力和阻力的作用下
處于靜止或勻速轉動狀態
一個杠桿
靜止
什么情況下杠桿會平衡？
回憶：杠桿的五要素
探究杠桿平衡時動力、阻力、
動力臂、阻力臂之間的關系。
實驗：
探究杠桿平衡時動力、阻力、動力臂、阻力臂之間的關系。
結合支點位置，對杠桿進行受力分析，
如何能夠使杠桿靜止？
實驗思路：
實驗中的杠桿應處于何種狀態？
應處于靜止狀態。勻速轉動不好控制或觀察。
當杠桿自身重力通過支點時，杠桿處于靜止。
此時可以忽略杠桿自身重力對后續實驗的影響。
實驗步驟
1.將杠桿放在水平桌面上，調節 使杠桿水平平衡
平衡螺母
平衡螺母
為什么要水平平衡？
重物
F
水平平衡
L
力臂在杠桿上
杠桿上有刻度
方便讀數
傾斜平衡
重物
F
L
不方便讀數
2.用彈簧測力計測出一個鉤碼的重力
0.5N
3.將不同的鉤碼個數組成兩個鉤碼組，分別將兩個鉤碼組懸掛在杠桿上支點兩側，調節位置直至杠桿水平平衡
L1=5cm
L2=10cm
F1=2N
F2=1N
實驗步驟
4.算出力的大小，讀出對應的力臂填入表格
測量序號 動力F1/N 動力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1
2
3
4
2N
5cm
1N
10cm
實驗記錄表格
5.保持力臂不變，改變鉤碼個數 ，使杠桿重新水平平衡，將對應的力和力臂填入表格
實驗步驟
L1=5cm
L2=10cm
F1=1N
F2=0.5N
1N
5cm
0.5N
10cm
6.保持力不變，改變鉤碼位置，使杠桿重新水平平衡，將對應的力和力臂填入表格
實驗步驟
測量序號 動力F1/N 動力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1
2
3
4
2N
5cm
1N
10cm
實驗記錄表格
1N
5cm
0.5N
10cm
L1=7cm
L2=14cm
F1=2N
F2=1N
2N
7cm
1N
14cm
7.力和鉤碼位置都改變，使杠桿重新水平平衡，將對應的力和力臂填入表格
實驗步驟
測量序號 動力F1/N 動力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1
2
3
4
2N
5cm
1N
10cm
實驗記錄表格
1N
5cm
0.5N
10cm
2N
7cm
1N
14cm
L1=8cm
L2=12cm
F1=1.5N
F2=1N
1.5N
8cm
1N
12cm
測量序號 動力F1/N 動力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1
2
3
4
2N
5cm
1N
10cm
實驗記錄表格
1N
5cm
0.5N
10cm
2N
7cm
1N
14cm
1.5N
8cm
1N
12cm
有什么規律？
杠桿平衡條件：
F1L1=F2L2
動力× 動力臂= 阻力× 阻力臂
多次實驗的目的是什么？
尋找普遍規律
根據杠桿平衡公式，你能解釋
用剪刀剪硬紙片,分別用刀尖和靠近支點的位置去剪,
近端剪容易，遠端剪困難？
剪刀是由兩根杠桿組合而成的工具。分析其中一根杠桿，根據F1L1=F2L2，由于使用時L1無法改變，F2近似為不變，當物體距支點較遠時，阻力L2臂大，需要的動力F1也變大；反之越小。
發現：杠桿在使用時有些能省力，有些費力。
杠桿的分類：
1．省力杠桿：
2．費力杠桿：
3．等臂杠桿：
三類杠桿的動力、動力臂、阻力、阻力臂有什么特點呢？
F1L1=F2L2
，動力F1小于阻力F2
，動力F1等于阻力F2
，動力F1大于阻力F2
1．省力杠桿：
，動力F1小于阻力F2
動力臂大于阻力臂，動力小于阻力。
思考：我們在使用省力杠桿時，得到了省力的利益，
同時我們又付出了怎樣的代價呢？
使用省力杠桿，雖然省了
力，但卻費了動力作用點
移動的距離。
省力杠桿：省力但費距離。
2．費力杠桿：
，動力F1大于阻力F2
動力臂小于阻力臂，動力大于阻力。
思考：我們在使用費力杠桿時，花費了更多的力，
但是獲得了什么？
使用費力杠桿，雖然費了力，但卻省了動力作用點移動的距離。
費力杠桿：費力但省距離。
3．等臂杠桿：
動力臂等于阻力臂，動力等于阻力。
，動力F1等于阻力F2
思考：等臂杠桿不能省力，能省距離嗎？
等臂杠桿不能省距離。
F1
F2
動力作用點移動的距離
阻力作用點移動的距離
等臂杠桿有什么用途？
天平
定滑輪
摩天輪
等臂杠桿可以改變力的方向
多杠桿組合
生活中有些物件也可以由多個杠桿組合合成
指甲鉗
O
F1
F2
O
F1
F2
O
F1
F2
F1
O
F2
O
F1
F2
多杠桿組合
生活中有些物件也可以由多個杠桿組合合成
練一練
1．下列工具在正常使用中，屬于費力杠桿的是（ ）
A．啟瓶器
B．切紙鍘刀
C．食品夾
D．羊角錘
C
2.仔細觀察自行車，分析一下它的哪些部件可以看成杠桿？
車把 省力杠桿
車閘 省力杠桿
腳踏板 省力杠桿
后輪 費力杠桿
練一練
3．室內垃圾桶平時桶蓋關閉，使垃圾散發的異味不會飄出，使用時用腳踩踏板，桶蓋開啟。根據室內垃圾桶的結構示意圖可確定(　 　)
A．桶中只有一個杠桿在起作用，且為省力杠桿
B．桶中只有一個杠桿在起作用，且為費力杠桿
C．桶中有兩個杠桿在起作用，且都是省力杠桿
D．桶中有兩個杠桿在起作用，一個是省力杠桿，
一個是費力杠桿
練一練
D
4．指甲刀是生活中常用的小工具，如圖所示，它包含三個杠桿。下列關于這三個杠桿的說法正確的是(　 　)
A．一個省力杠桿，兩個費力杠桿
B．一個費力杠桿，兩個省力杠桿
C．三個都是省力杠桿
D．三個都是費力杠桿
練一練
A

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