物理人教版12.1 杠杆教案配套课件ppt
展开1.认识杠杆,了解关于杠杆的五要素(支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂)。 2.理解杠杆的平衡条件,并会进行相关计算。
1. __________________________的硬棒叫杠杆。 2.杠杆绕着转动的固定点叫做______,使杠杆转动的力叫______,阻碍杠杆转动的力叫______,支点到动力作用线的距离叫________,支点到阻力作用线的距离叫________。 3.当杠杆处于______状态或__________状态时,我们就说杠杆平衡了。 4.杠杆平衡条件:动力×________=阻力×_________,即F1×____=F2×____。
在力的作用下绕着固定点转动
它们工作时,能绕一个固定点转动。
人类很早以前就学会使用杠杆了,如图中利用木棒搬动巨大木料的情景。
当你用筷子夹菜,用剪刀剪纸、用天平称量时,你就在使用杠杆了。
如图,一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆。
支点:杠杆可以绕其转动的点O
动力:使杠杆转动的力F1
阻力:阻碍杠杆转动的力F2
动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离l1
阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2
杠杆是最简单的机械之一
①找支点;②找力的作用线,即过力的作用点沿力的方向画一条直线(有的在图中已经标出力的方向);③过支点作力的作用线的垂线段,标上垂足;④标上反向箭头或用花括号括起来,并在其旁边写上l1或l2。
在使用杠杆中,杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。
杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动的状态都叫平衡状态。
杠杆在满足什么条件时才会平衡?
杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?
F1 · l1=F2 · l2
实验注意事项:1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平平衡。2.挂钩码后,不能再动平衡螺母。3.读数时,杠杆仍要求是处于水平平衡状态,以便直接读出力臂的长度。
调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。保证力臂沿杠杆,便于测量;消除杠杆自重对实验结果的影响。杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。 在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
实验结果表明,杠杆的平衡条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂
例 据《杭州日报》报道2001年6月22日,在杭州动物园内,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量(如右图)。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时,弹簧测力计示数F1为200N。测得l1为6m,l2为4cm。若不计铁笼的质量,请估算大象的质量。g取10N/kg。
解 人通过弹簧测力计对杠杆的拉力为动力F1=200N,动力臂l1=6m;不计铁笼的质量,则大象对杠杆的拉力为阻力F2 ,它等于大象所受的重力G,阻力臂l2=4cm=0.04m。
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,有
1.如图甲所示,是一个Z形杠杆,请在图中画出力F对支点O的力臂l。
2.如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码,木棒处于水平平衡。如果在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码,则木棒( )
A.绕O点顺时针方向转动B.绕O点逆时针方向转动C.仍保持平衡D.平衡被破坏,转动方向不定
解析:由题意知,杠杆重心应在O点左侧,设一个钩码自重为G,杠杆重力的力臂为lO,杠杆重力为GO,AO=OC=l,则有:2G×AO+GO×lO=3G×OC,即2Gl+GOlO=3Gl,所以GOlO=Gl;两边再各加一个钩码后:左边=3G×AO+GOlO=3Gl+GOlO=3Gl+Gl=4Gl,右边=4G×OC=4Gl,因为两边力和力臂的乘积相等,所以杠杆平衡。
3.找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。
4.请画出下图中杠杆的力臂。
一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆。
如图所示,利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前杠杆如图所示,为使杠杆处在______平衡状态,应将螺母B向______(选填“左”或“右”)调。
(2)记录实验数据的表格如下表,请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整.
阻力臂l2/m
1.从课后习题中选取;2.完成练习册本课时的习题。
2.在图中分别画出钳子、自行车手闸这两个杠杆(图中深色部分)工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。
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