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(共34張PPT)
杠 桿
人教版 第十二章 簡單機械
第一節
認識杠桿，知道什么是杠桿及杠桿的五要素
會畫力臂
知道杠桿種類及三種杠桿的特點，能從常見簡單工具中識別出杠桿并分類
通過探究獲得杠桿的平衡條件，能用杠桿的平衡條件進行計算
學習目標
給我一個支點和一根足夠長的硬棒，我就能撬動地球。
——阿基米德
你認為阿基米德的愿望能實現嗎？
想一想
觀察與思考
使用這些工具時，有什么特點？
能繞一個固定點轉動
再仔細觀察這幾幅圖，找出它們的共同特征。
觀察與思考
固定點
繞固定點轉動
硬棒
在力的作用下，能繞固定點轉動的硬棒，叫做杠桿。
杠桿的概念
杠桿成立條件:
硬棒
受力的作用
能繞固定點轉動
杠桿
生活中的杠桿
提問：在現實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例呢？
O(支點)
F1(動力)
F2(阻力)
l2
(阻力臂)
l1(動力臂)
杠桿繞著轉動的固定點
支點到動力作用線
的垂直距離
支點到阻力作用線
的垂直距離
使杠桿轉動的力
阻礙杠桿轉動的力
杠桿五要素
l2
l1
B
F2
O
F1
A
作力臂的方法：
1.找出支點的位置
3.從支點作動力、阻力作用線的垂線
2.確定動力、阻力作用線
4.標出力臂
F2
B
O
A
F1
畫杠桿力臂
1.畫出動力臂和阻力臂。
l1
l2
練一練
2.如圖所示，用瓶起子開啟瓶蓋時可以抽象為一個杠桿，如果不計自重，在圖中，能正確表示瓶起子工作示意圖的是（　　）
A
B
C
D
B
力臂：是支點到力的作用線的垂直距離。
力臂是一定在杠桿上嗎？
思考討論
l
不一定
杠桿是否都是直的？
杠桿可以是直的，也可以是彎的
思考討論
若一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方向改變，力臂是否改變？
思考討論
l1
F1'
l1'
課堂檢測
在圖中，O是杠桿的支點，畫出力F的力臂，并用字母L表示。
【提出問題】
杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？
杠桿平衡：杠桿在動力和阻力作用下靜止時，我們就說杠桿平衡。
杠桿平衡條件
【實驗器材】
杠桿平衡裝置、鉤碼
實驗注意事項：
1. 在實驗前要通過調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。
2. 掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。
3. 讀數時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態，以便直接讀出力臂的長度。
杠桿平衡條件
調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。保證力臂沿杠桿，便于測量；消除杠桿自重對實驗結果的影響。
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記錄在表格中。
杠桿平衡條件
【實驗步驟】
【記錄和分析數據】
F1 · l1=F2 · l2
結論：
杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂
一位物理老師利用杠桿定理，僅用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質量（如右圖）。測量是利用了一根長度為10m的槽鋼作為杠桿。吊鉤固定點O為支點。彈簧測力計示數F1為200N。測得動力臂l1為9m，阻力臂l2為6cm。若不計槽鋼和鐵籠的質量，請你估算大象的質量。(g取10N/kg)
例 題
由F1l1＝F2l2 得：
解：
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.06m
=3×104N
m
=
F2
g
=
10N/kg
3×104N
=3×103kg = 3 t
如圖所示，杠桿處于水平位置平衡。若將兩邊所掛的鉤碼各減去一個，杠桿將（　　）
A．仍繼續保持水平平衡
B．右端上升，左端下降
C．右端下降，左端上升
D．無法確定杠桿的運動狀態
C
練一練
1．如圖所示，我們在拖動行李箱時，一般先拉出行李箱上方的拉桿，從杠桿的角度分析，這樣做的目的是為了（　　）
A．增大動力臂
B．減小阻力臂
C．增大動力
D．減小阻力
A
隨堂訓練
2．如圖所示，輕桿AB可以繞O點轉動，在A點用細線懸掛一重物，在B點施加一豎直向下的動力，使杠桿在水平位置保持平衡。現將動力的方向改為沿虛線方向，若仍使杠桿在水平位置保持平衡，則（　　）
A．動力臂增大，動力增大
B．動力臂增大，動力減小
C．動力臂減小，動力減小
D．動力臂減小，動力增大
D
隨堂訓練
使用這三種杠桿的目的相同嗎？
托盤天平
老虎鉗
釣魚竿
觀察與思考
活動：請同學畫一畫，標出圖中杠桿的支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂。
生活中的杠桿
你認為圖中的杠桿可以分成幾類？每一類杠桿分別有什么特點？
F1
O
l1
l2
F2
F2
O
F1
l2
F2
F1
l2
l1
O
生活中的杠桿
l2
l1
F1
F2
動力臂l1
由 F1l1=F2l2
∵l1 ＞l2
∴F1＜ F2
動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，是省力杠桿。
O
省力杠桿
阻力臂l2
在生活中，你還發現了哪些工具是省力杠桿？
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
由 F1l1=F2l2
∵l1 ＜ l2
∴F1 ＞ F2
動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，是費力杠桿。
F2
F1
l1
l2
O
費力杠桿
在生活中，你還發現了哪些工具是費力杠桿？
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
動力臂等于阻力臂，動力等于阻力，是等臂杠桿。
托盤天平
物理天平
等臂杠桿
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
練一練
課堂小結

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