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(共18張PPT)
12.1 課時(shí)1 杠桿及其平衡條件
第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械
1.認(rèn)識(shí)杠桿，并能準(zhǔn)確找出支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究杠桿的平衡條件。
3.利用 F1l1=F2l2 進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
觀察圖中的蹺蹺板、羊角錘和開(kāi)瓶器等機(jī)械，你認(rèn)為這些機(jī)械有什么共同的特點(diǎn)呢
問(wèn) 題
甲 蹺蹺板
乙 用羊角錘拔釘子
丙 開(kāi)瓶器
鍘紙刀
樹(shù)枝剪
抽水機(jī)
知識(shí)點(diǎn)一：杠桿
1. 受力的作用
2. 繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)
3. 比較堅(jiān)硬
共同特征
1.定義：在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就稱為杠桿。
注意:
（1）“硬棒” 是指在力的作用不發(fā)生形變。
（2）杠桿可以是直的，也可以是彎曲的。
O
l1
2.杠桿五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂
（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用O表示。
（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F1表示。
（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F2表示。
（4）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用l1表示。
（5）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用l2表示。
l2
F1
F2
3. 力臂的畫(huà)法
l2
l1
B
F2
O
F1
A
F2
B
O
A
F1
1. 找出支點(diǎn)的位置
3. 從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力作用線的垂線
2. 確定動(dòng)力、阻力作用線
4. 標(biāo)垂足，動(dòng)力臂
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
O
l2
O
在杠桿的使用中，杠桿的平衡狀態(tài)是一種非常重要的狀態(tài)。杠桿在滿足什么條件時(shí)，才會(huì)平衡呢？
畫(huà)出圖中杠桿各力的力臂
知識(shí)點(diǎn)二：杠桿的平衡條件
杠桿的平衡條件：
當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。
【猜想】杠桿在滿足什么條件下會(huì)保持平衡？
探究杠桿平衡的條件
【實(shí)驗(yàn)器材】
帶有刻度的杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)。
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】
1.調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿水平平衡。
思考：為什么要調(diào)節(jié)在水平位置平衡？
保證力臂沿杠桿，便于測(cè)量力臂
2.杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。將動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)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(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)。
4.在杠桿的一側(cè)掛上鉤碼作為阻力，通過(guò)在其他位置上用彈簧測(cè)力計(jì)拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。
次數(shù) 動(dòng)力F1 （鉤碼）/個(gè) 阻力F2 （鉤碼）/個(gè) 動(dòng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】
杠桿的平衡條件：
動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
動(dòng)物園內(nèi)，一位物理老師利用一個(gè)小小的彈簧測(cè)力計(jì)，就測(cè)出了一頭大象的質(zhì)量(圖甲)。測(cè)量時(shí)用一根長(zhǎng)度為12 m的槽鋼作為杠桿。如圖乙所示，吊鉤固定于槽鋼的中點(diǎn)0。當(dāng)槽鋼水平靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1為200N。測(cè)得l1為6m，l2為4cm。若不計(jì)鐵籠的質(zhì)量請(qǐng)估算大象的質(zhì)量。g取10 N/kg。
例題
解：如圖所示：F1=200N，l1=6m，l2=4cm＝0. 04m
O
l1＝6m
l2＝4cm
F1＝200N
F2=？
由杠桿平衡條件 F1L1＝F2L2 可得：
F2===3×104 N
大象所受的重力：G2=F2=3×104 N
大象的質(zhì)量為：
m===3×103 kg = 3t
杠桿及其平衡條件
杠桿
在力的作用下，能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫做杠桿。
支 點(diǎn)（O）
動(dòng) 力（F1）
阻 力（F2）
動(dòng)力臂（l1）
阻力臂（l2）
杠桿的五要素
杠桿的平衡條件
F1l1=F2l2
1.如圖所示，OB是以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿，F(xiàn)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__________表示力F的力臂。（選填“OA”或“AC”）
OA
l
G
2.作圖，圖中力 F 作用在杠桿的 A 端，畫(huà)出它的力臂和石塊所受重力的示意圖。
3.現(xiàn)有若干個(gè)規(guī)格相同的鉤碼，如圖所示，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿的A點(diǎn)掛（　　）個(gè)鉤碼。
A．1
B．2
C．3
D．4
C

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