資源簡介

(共37張PPT)
6.5 杠 桿
第六章 力和機械
這些工具在使用時有什么共同點？
觀察與思考
共同特點：
1.比較堅硬
2.能繞固定點轉動
杠桿：物理學中，把在力的作用下能繞某一固定點轉動的硬棒(直棒或曲棒)，叫做杠桿。
觀察與思考
通過實驗，探究杠桿的平衡條件及應用。（重、難點）
02
知道什么是杠桿，能分清杠桿的五個要素。（難點）
01
知道省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿的特點。（重點）
03
知道杠桿在生活中的應用。
04
學習目標
杠桿的平衡條件
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
動力作用線
阻力作用線
一、探究杠桿的平衡條件
玩蹺蹺板的時候，如何才能使蹺蹺板保持水平？
讓兩個體重一樣的同學坐在距離轉軸相同的位置。
讓體重不同的同學根據蹺蹺板的狀態調整到轉軸的距離。
L1
L2
杠桿在阻力和動力的作用下處于靜止或勻速轉動狀態叫做杠桿平衡。
F1
F2
一、探究杠桿的平衡條件
那么，在滿足什么條件時杠桿才會平衡呢？
【實驗】探究杠桿的平衡條件
提出問題：
杠桿平衡時，F1、F2、L1、L2之間存在什么關系？
F1+L1=F2+L2、F1-L1=F2-L2
F1×L1=F2×L2、F1/L1=F2/L2
猜想：
你還有其他猜想嗎？
一、探究杠桿的平衡條件
設計實驗：
我們使用帶有等分刻度的均質尺代替蹺蹺板，用鉤碼代替人。在進行實驗之前，如何將杠桿調節平衡？
如何改變F1和F2呢？如何改變L1和L2？
F1
F2
L1
L2
一、探究杠桿的平衡條件
進行實驗：
首先調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿處于水平平衡狀態。接著在杠桿的兩端分別掛上數量不同的鉤碼。改變鉤碼數量和它們離開O點的距離，
使杠桿處于水平靜止狀態。
一、探究杠桿的平衡條件
實驗記錄：
實驗序號 左側 右側 拉力F1/N 動力臂L1/m 拉力F2/N 阻力臂L2/m
1
2
3
……
一、探究杠桿的平衡條件
實驗結論：
杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂
即： F1L1=F2L2
交流與評估：
說一說你在實驗過程中遇到的問題。
一、探究杠桿的平衡條件
O
L1
F1
F2
L2
作力臂的方法：
1.找出支點的位置
3.過支點向力的作用線作垂線
2.沿著力的方向畫出力的作用線
4.標符號
一、探究杠桿的平衡條件
【例題】畫出圖中杠桿各力的力臂
F1
F2
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
O
一、探究杠桿的平衡條件
【課本例題】假如圖中的大人重750N，小女孩重250N。當大人坐在與蹺蹺板轉軸距離為0.5m處，小女孩應該坐在哪里才能使蹺蹺板水平平衡？
一、探究杠桿的平衡條件
解：根據杠桿平衡條件有：
L1=
答：小女孩應該坐在與蹺蹺板轉軸距離為1.5m處才能使蹺蹺板水平平衡。
杠桿的應用
生活和生產中有許多不同的杠桿，請你畫出下列杠桿的支點和力臂。
L2
L1
L2
L1
二、杠桿的應用
L2
L1
L1
L2
L2
L1
L2
L1
二、杠桿的應用
討論：上面哪些杠桿省力，哪些杠桿費力，哪些杠桿既不省力也不費力？使用這些杠桿有什么好處呢？
二、杠桿的應用
1.省力杠桿：
動力臂大于阻力臂的杠桿
O
F1
F2
L1
L2
由 F1L1=F2L2
L1＞L2
F1＜F2
二、杠桿的應用
省力杠桿的特點：省力，費距離
二、杠桿的應用
O
F1
F2
L1
L2
由 F1L1=F2L2
L1＜L2
F1＞F2
2.費力杠桿：
動力臂小于阻力臂的杠桿
二、杠桿的應用
費力杠桿的特點：費力，省距離
二、杠桿的應用
O
F1
F2
L1
L2
3.等臂杠桿：
動力臂等于阻力臂的杠桿
由 F1L1=F2L2
L1=L2
F1=F2
二、杠桿的應用
等臂杠桿的特點：不省力也不省距離
二、杠桿的應用
二、杠桿的應用
人體內許多部位的骨骼和肌肉組織也構成杠桿
二、杠桿的應用
給我一個支點，我可以撬起整個地球。——阿基米德
你認為在理論上阿基米德能做到嗎？
二、杠桿的應用
杠桿的平衡條件
杠桿
把能繞某一固定點轉動的硬棒 ( 直棒或曲棒 )
杠桿的平衡條件
F1L1=F2L2
杠桿的五要素
支點(O )
動力(F1 )
阻力(F2 )
動力臂(L1 )
阻力臂(L2 )
課堂小結
杠桿的應用
省力杠桿
L1 ＞L2，F1＜ F2
費力杠桿
L1 ＜L2 ，F1＞ F2
等臂杠桿
L1 =L2 ，F1= F2
杠桿
1.如圖所示，OB 是以O 點為支點的杠桿，F 是作用在杠桿B 端的力。圖中線段AB 與力 F 的作用線在一條直線上，且OA⊥AB、AC⊥OB。線段_______（選填“OA”或“AC”）表示力 F 的力臂。
OA
A
B
C
F
O
課堂練習
2.如圖所示的四種情景中，所使用的杠桿屬于費力杠桿的是（ ）
A.天平
B.切紙鍘刀
C.食品夾
D.羊角錘
C
課堂練習
3.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
課堂練習
4.如圖所示，重力為G 的均勻木棒豎直懸于O 點，在其下增施一始終垂直于木棒的拉力F ，讓木棒勻速轉到圖中虛線所示位置，在轉動的過程中（　　）
A.動力臂逐漸變大
B.阻力臂逐漸變小
C.動力F 保持不變
D.動力F 逐漸增大
D
課堂練習
5.園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸靠近，這樣做的目的是為了（ ）
A.增大阻力臂，減小動力移動的距離
B.減小動力臂，減小動力移動的距離
C.增大動力臂，省力
D.減小阻力臂，省力
D
課堂練習
6.一位泰山挑山工用一根長1.8 m 的扁擔挑起貨物，如圖為扁擔示意圖，若在扁擔的A端掛 200 N 的物體，B端掛 300 N 的物體，挑起重物時使扁擔水平平衡，則挑山工肩膀需頂在距A端_________m 遠的位置（不計扁擔的重力）。
1.08
課堂練習
課堂練習
7．如圖，在B點施加一個最小力F1，使杠桿在此位置平衡，請畫出最小力F1的示意圖，并標出阻力臂L2。
F1
F2
L1
L2
課堂練習
8．小明用輕質木桿自制了“腳踏式杠桿”，借助杠桿按動宿舍樓大門的開門按鈕，如圖所示，已知OB＝60cm、AB＝80cm、OC＝15cm，當小明在C點用腳給杠桿施加 20N 的壓力F1時，按鈕觸發、大門打開，求此時按鈕對杠桿施加的水平阻力F2，有多大？
D
F1
解：根據杠桿平衡條件得，F1×OC＝F2×OD，
按鈕對木桿的壓力水平向左，所以OD＝AB，
所以，20N×15cm＝F2×80cm，
解得，F2＝3.75N。

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