資源簡介

(共41張PPT)
6.5 杠 桿
這三個圖片有什
么共同特點
在力的作用下如果能繞著固定點轉動的硬棒，就叫做杠桿。
1. 杠桿：
注意：硬棒可以是直，也可以是彎曲的，即硬棒可以是各種各樣的形狀。
支點
杠桿繞著轉動的固定點，用O表示。
動力
促使杠桿轉動的力，用F1表示。
動力臂
從支點到動力的作用線的距離，用l1表示。
阻力
阻礙杠桿轉動的力，用F2表示。
動力與杠桿轉動方向相同。
阻力與杠桿轉動方向相反。
阻力臂
從支點到阻力的作用線的距離，用l2表示。
杠桿的五要素
力臂
F1
F2
l1
l2
O
力臂的畫法
①找點（確定支點）；
②畫線（畫力的作用線，一般畫為虛線）；
③作垂線段（從支點向力的作用線作垂線，垂足在力的作用線上， 一般畫為虛線）；
④標力臂（標垂足---直角符號、標力臂---支點到垂足的距離 ）。
畫杠桿力臂的方法（口訣：1點2線3垂直4力臂）
試一試：畫出圖中杠桿各力的力臂。
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
O
l2
O
杠桿示意圖的作法
l1
F1
l2
F2
Ｏ
∟
∟
如圖所示，一個繞O點轉動的杠桿，已知阻力F2的方向，以及動力 F1的力臂l1 ，在圖中作出阻力F2的力臂l2以及動力F1的示意圖。
F2
●
O
F1
l2
l1
●
●
∟
∟
畫出下列圖中各個力的力臂。
2 .杠桿是否都是直的？
1. 力臂一定在杠桿上嗎？
3.若一個力作用在杠桿上，作用點不變， 作用方向改變，力臂 是否改變？
答：不一定
答：杠桿可以是直的，也可以是彎的
答：改變
思考討論
杠桿的平衡
當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，或做緩慢地勻速轉動時，我們說杠桿平衡了。
在杠桿的使用中，杠桿的平衡狀態是一種非常重要的狀態。
杠桿在滿足什么條件時會才平衡？
設計實驗：當杠桿平衡時，分別測出動力F1、阻力F2，動力臂l1、阻力臂l2。并多次改變力和力臂，獲取多組數據，從而分析總結出杠桿的平衡條件。
實驗器材：
帶等分刻度的均質杠桿、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計。
杠桿的平衡條件
探究杠桿的平衡條件
實驗操作：
（1）調節平衡螺母，使杠桿水平平衡。
（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。
目的：①保證力臂沿杠桿，便于在杠桿上直接測量力臂的長度。
②使杠桿的重力作用線通過杠桿支點，避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響。
目的：保證力臂沿杠桿，直接在杠桿上讀出或量出力臂的數值
（3）將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。
調節方法：左低右調，右低左調。
杠桿的平衡條件
（4）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。
目的：使實驗結論具有普遍性
杠桿的平衡條件
（5）在杠桿的一側掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。
次數 動力F1/N 動力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 1 0.05 0.5 0.1
2 0.5 0.2 1 0.1
3 1 0.15 1.5 0.
…… …… …… …… ……
F1l1=F2l2
×
×
=
　杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂。
結論
杠桿的平衡條件
課堂練習
3.工人用一輛獨輪車搬運泥土。設車斗和泥土的總重力G=1000N，獨輪車各部分如圖6-47所示，那么工人運泥土時抬起獨輪車需要用的力F是多少？
O
l1
l2
解：由Fl1=Gl2得
Gl2
l1
F =
=
1000N×0.3m
1.5m
= 200N
答：工人抬起獨輪車需要用200N的力。
杠桿平衡條件的應用
F最小
l最大
┴
杠桿上離支點（O）最遠的點(A)作為作用點，且力的方向與OA垂直，此時所施加的力最小。
最大力臂——最小的力
鞏固練習
如右圖所示，在C點用力把桌腿A抬離地面時，桌腿B始終沒有移動，請在C點畫出最小作用力的示意圖。
以B為支點
最長力臂為BC
最小的力與BC垂直
F
連 接 中 考
生活中的杠桿
生活中的杠桿
l1
l2
l1
l2
生活中的杠桿
.O
l1
l2
l1
l2
生活中的杠桿
l1
l2
O
l1
l2
O
生活中的杠桿
生活中的杠桿
若l1＞l2，則F1 F2
＜
省力杠桿
杠桿的分類
生活中的杠桿
S=4h
O
F2
F1
F2
F1
A’
B’
省力杠桿雖然省力，但費了距離。
省力杠桿的特點
h
A
B
杠桿的分類
若克服的阻力較大時，要用省力杠桿。
省力杠桿
杠桿的分類
O
F1
F2
l1
l2
l1
l2
生活中的杠桿
杠桿的分類
若l1＜l2，則F1 F2
＞
費力杠桿
生活中的杠桿
F2
F1
h
S=4h
A’
B’
A
B
F2
F1
O
費力杠桿雖然費力，但可以省距離。
杠桿的分類
費力杠桿的特點
若克服的阻力較小時，要用費力杠桿。
使用費力杠桿，可以省距離。
能使工作快捷。
費力杠桿
杠桿的分類
若l1＝l2，則F1 F2
＝
等臂杠桿
杠桿的分類
若l1＞l2，則F1＜F2
若l1＝l2，則F1＝F2
若l1＜l2，則F1＞F2
省力杠桿
等臂杠桿
費力杠桿
判斷杠桿的類型，實際就是比較動力臂和阻力臂的大小。
杠桿的分類
生活中的杠桿
同為剪刀，它們有什么異同？
鞏固練習
如圖開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠桿，不計自重。下圖能正確表示它工作示意圖的是（　　）
A B
C D
支點
動力
阻力
O
F1
F2
B
連 接 中 考
鞏固練習
例3 如圖為探究杠桿平衡條件的實驗裝置，杠桿平衡時，鉤碼對杠桿的阻力F2=10N，阻力臂l2=20cm，測力計示數F1=25N，則動力臂l1為（　　）
A．15cm B．8cm
C．50cm D．80cm
B
解析：根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2
得動力臂：
連 接 中 考
鞏固練習
例4如圖所示的用具中，在使用時屬于費力杠桿的是（ )
A．筷子 B．瓶蓋起子 C．撬棒 D．核桃夾
A
徒手無法完成，要用省力杠桿
連 接 中 考
課堂檢測
1. 一位泰山挑山工用一根長1.8m的扁擔挑起貨物，如圖為扁擔示意圖，若在扁擔的A端掛200N的物體，B端掛300N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
Ｏ
基 礎 鞏 固 題
課堂檢測
2. 各式各樣的剪刀都是一對對杠桿。下列剪刀，最適合剪開較硬物體的是 （　　）
A B C D
C
基 礎 鞏 固 題
課堂檢測
3.小明小組利用如圖所示的裝置探究“杠桿平衡條件”時，在杠桿兩側掛上不同個數的鉤碼，移動鉤碼使杠桿在水平位置平衡，這樣三次實驗后得出結論：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離。下列能幫助他得出正確結論的操作是 (　　)
A.去掉一側鉤碼，換用彈簧測力計豎直向下拉
B.去掉一側鉤碼，換用彈簧測力計斜向下拉
C.去掉一側鉤碼，換用彈簧測力計豎直向上拉
D.增加鉤碼個數，再多次實驗使結論更具普遍性
B
基 礎 鞏 固 題
4.如圖所示的是吊車起吊貨物的結構示意圖，伸縮撐桿為圓弧狀，工作時它對吊臂的支持力始終與吊臂垂直，使吊臂繞O點緩慢轉動，從而將貨物提起。下列說法正確的是(　　)
A.吊臂是一省力杠桿，但要費距離
B.吊臂是一個費力杠桿，但可以省功
C.勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿支持力的力臂變小
D.勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿支持力漸漸變小
課堂檢測
D
基 礎 鞏 固 題
課堂檢測
小明利用杠桿做了以下實驗，實驗時使用的每個鉤碼的質量均相等，杠桿上相鄰刻線間的距離相等，請回答下列問題：
（1）如圖甲，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿的左端下沉，若想使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿的平衡螺母向____調節。
杠桿在水平位置平衡后，在A點懸掛2個鉤碼，要使杠桿在水平位置再次平衡，需在B點懸掛____個鉤碼；之后在A、B兩點再各增加1個鉤碼，杠桿將___________（選填“不動”、“順時針旋轉”或“逆時針旋轉”）。
右
4
逆時針旋轉
能 力 提 升 題
課堂檢測
（2）如圖乙所示，小明在A、C兩點分別懸掛等重的載物盤，制作了一個天平，左盤盛放物體，右盤加減砝碼，此天平是利用了哪一類杠桿制作而成的？___________。
（3）小明正確使用自制天平稱量 物體質量時：
①假如支點O因某種原因向右偏移，則測量值_________真實值（選填“大
于”“等于”或“小于”）；
②假如砝碼因生銹等原因質量增大，則測量值_________真實值（選填“大于”“等于”或“小于”）。
等臂杠桿
大于
小于

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