資源簡介

(共48張PPT)
第十一章 簡單機械
第1節 探究：杠桿的平衡條件 課時1
為了方便研究，人們將機械的各種構件歸并為杠桿、滑輪、輪軸、斜面、螺旋等，并把它們稱為簡單機械。
人的力量是有限的，但是人的智慧是無窮的。人們在勞動中經常使用各種機械，使工作更省力、更方便。有的機械很簡單，例如，鉗子、扳手、螺絲刀等等；有的機械比較復雜，例如，縫紉機、車床、收割機等等。
觀察思考
新知導入
“給我一個立足點和一根足夠長的硬棒，我就能撬動地球?！?br/>——阿基米徳
1.知道杠桿的概念。
2.知道杠桿是一種模型，能準確找出杠桿的五要素。
3.知道根據題目要求，作出杠桿的力臂。
學習目標
下圖中的工具工作時有什么共同特點？
一、認識杠桿
觀察思考
新知學習
這些工具在使用時，有什么共同特點？
1. 受力的作用
2. 繞固定點轉動
3. 比較堅硬
共同特征
鍘紙刀
開瓶器
樹枝剪
抽水機
觀察思考
1.定義：在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒稱為杠桿。
注意:
（1）“硬棒” 是指在力的作用不發生形變。
（2）杠桿可以是直的，也可以是彎曲的。
在現實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例呢？
開瓶器
剪刀
扳手
鐵鉗
獨輪車
指甲刀
觀察思考
O
l1
2.杠桿五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂
（1）支點：杠桿繞著轉動的固定點，用O表示。
（2）動力：使杠桿轉動的力，用F1表示。
（3）阻力：阻礙杠桿轉動的力，用F2表示。
（4）動力臂：從支點到動力作用線的距離，用l1表示。
（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用l2表示。
l2
F1
F2
l2
l1
B
F2
O
F1
A
F2
B
O
A
F1
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. 標垂足，定力臂
二、力臂的畫法
例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，線段AB與力F的作用線在一條直線上，且OA⊥AB，AC⊥OB，線段______表示力F的力臂。
OA
O
L１
L２
Ｆ１
Ｆ2
例2：請畫出下面各圖中的力的力臂。
F2
F1
O
L1
L2
O
F1
L2
L1
F2
杠桿可以是直的，也可以是彎的
F1
F2
l1
l2
O
F1
F2
l1
O
l2
杠桿可以是直的，也可以是彎的
F1
F2
l1
l2
O
F1
F2
l1
l2
O
支點也可能在兩力之外
F1
L1
o
F2
L2
l1
F1
l2
F2
Ｏ
第十章 機械與人
例3：如圖所示，杠桿OA處于靜止狀態，l2是力F2的力臂，請在圖中畫出力F1的力臂L1和力F2的示意圖。
認識杠桿
杠桿
在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒
支 點(O)
動 力(F1)
阻 力(F2)
動力臂(l1)
阻力臂(l2)
杠桿的五要素
課堂總結
1.關于杠桿的五個要素,下列說法中正確的是( )
D
A.力臂一定在杠桿上
B.作用在杠桿上的動力、阻力的方向一定相反
C.力臂是從支點到力的作用點的距離
D.力的作用線通過支點時其力臂為零
課堂練習
2.如圖所示，輕質杠桿在力、 的作用下（未畫出）處于平衡狀
態.為支點，為 的力臂，請在圖中畫出的力臂和 的示意圖。
第十一章 簡單機械
第1節 探究：杠桿的平衡條件 課時2
生活中的桿秤就是一個杠桿，是怎樣使用的？
觀察思考
新知導入
1.能完成“探究杠桿的平衡條件”的實驗，能猜想杠桿平衡條件，并能通過
實驗來驗證猜想。
2.能分析生產生活中不同類別的杠桿，并能根據實際需要選擇合適的杠桿。
3.體會我國古代在杠桿使用方面的智慧。
學習目標
知點
什么是杠桿的平衡？
當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時或勻速轉動時，我們就說此時杠桿處于平衡狀態。
一、實驗：探究杠桿的平衡條件
新知學習
杠桿的平衡條件：
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。
【猜想】杠桿在滿足什么條件下會保持平衡？
探究杠桿平衡的條件
【實驗器材】
帶有刻度的杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺。
【實驗過程】
1.調節平衡螺母，使杠桿水平平衡。
思考：為什么要調節在水平位置平衡？
保證力臂沿杠桿，便于測量力臂
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記錄在表格中。
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，并把數值記錄在表中。
次數 動力F1 （鉤碼）/個 阻力F2 （鉤碼）/個 動力臂l1/格 阻力臂l2/格
1
2
3
4
3
4
4
3
6
4
2
3
4
2
2
4
2
2
2
2
【實驗數據記錄】
杠桿的平衡條件：
動力×動力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
舂米
汲水
我國古代對杠桿的應用
二、杠桿的應用
我們身邊有很多杠桿。例如，瓶蓋起子、羊角錘、釣魚竿等，觀察這些杠桿，它們的動力臂和阻力臂有什么關系？
觀察思考
羊角錘
瓶蓋起子
釣魚竿
1.省力杠桿
(1)示意圖：如圖所示
(2)特點：動力臂______阻力臂，平衡時動力______阻力。用較小的動力就可以克服較大的阻力。（L1>L2， F1大于
小于
(3)常見的省力杠桿：瓶蓋起子、羊角錘起釘子、獨輪車、鉗子等。
省力杠桿的實例分析
F1
F2
o
o
F2
F1
剪刀相當于兩個杠桿組合在一起
l2
l1
生活中的一些省力杠桿：
2.費力杠桿
(1)示意圖：如圖所示
(2)特點：動力臂______阻力臂，平衡時動力______阻力。動力作用點移動較小的距離就可以使阻力作用點移動較大的距離。（L1F2）
大于
小于
(3)常見的費力杠桿：鑷子、縫紉機腳踏板、釣魚竿、筷子夾菜、皮劃艇的槳、掃帚掃地等。
費力杠桿的實例分析
o
F1
F2
F2
l1
l2
l2
l1
筷子相當于兩個杠桿組合在一起。
人的右手與釣魚竿接觸處為支點。
o
F1
生活中的一些費力杠桿：
掃把
鑷子
船槳
3.等臂杠桿
(1)示意圖：如圖所示
(2)特點：動力臂______阻力臂，平衡時動力______阻力。這樣的杠桿既不省力也不費力。（L1=L2， F1=F2）
等于
等于
(3)常見的等臂杠桿：天平、定滑輪。
生活中的等臂杠桿：
托盤天平
蹺蹺板
杠桿的平衡條件
省力杠桿
費力杠桿
等臂杠桿
杠桿的平衡條件
F1l1=F2l2
杠桿的應用
課堂總結
1．下列工具中，屬于省力杠桿的是( )
A．夾郵票用的鑷子
B．理發師修剪頭發用的剪刀
C．剪鐵絲用的鋼絲鉗
D．釣魚用的魚竿
C
課堂練習
2．如圖所示，ＡＢ為一根質量不計的細棒，用繩在Ｏ處吊起，當Ａ、Ｂ兩端分別掛兩個重物甲、乙時恰好平衡．若ＯＡ=0.8m，ＯＢ=0.4m，甲的重力為10N，則乙的重力為 N．
20
3.某實驗小組在“研究杠桿平衡條件”實驗中：
實驗 次數 動力 F1/N 動力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂
l2/cm
1 2 5 1 10
2 3 10 2 15
3 2 30 3 20
（1）實驗前，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿右端的平衡螺母向 　左　 （選填“左”或“右”）調節；使杠桿在水平位置平衡的目的是 　便于測量力臂　 。
左
便于測量力臂
（2）實驗探究：實驗前將杠桿中點置于支架上，明明同學調節杠桿在水平位置平衡后，通過加掛不同數量的鉤碼分別改變力的大小，仍使杠桿在水平位置平衡，如圖乙所示。多次實驗記錄的數據如表所示。分析表中數據可得出杠桿平衡的條件是 　F1l1＝F2l2　 （用字母表示）。
F1l1＝F2l2
（3）本實驗中多次測量的目的是　得到普遍結論　 。
得到普遍結論

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