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1、第四节 杠杆,制作:祝声扬,1、什么是杠杆,2、研究杠杆平衡的条件,本节主要学习：,3、杠杆的应用,这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械,复杂机械都是由简单机械组成的,抽油机,最简单的机械杠杆,这些都是最常用的工具，它是根据杠杆原理制造的 ,它们都是杠杆，有什么共同特点？,什么是杠杆？,定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒就是杠杆。,注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.,撬棒在撬石头的过程中是怎么样运动的？,什么是动力？什么是阻力？,支 点(o)：杠杆绕着转动的点,动 力(F1)：促使杠杆转动的力,阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力,动力臂(L1)：从支点到动力
2、作用线的垂直距离,阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离,(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线),杠杆的有关概念,（力的作用线）,动力臂,阻力臂,动力,阻力,（力的作用线),o,支点,杠杆的“五要素”,（1）辨认杠杆，找支点O； （2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线； （3）过支点O作力的作用线的垂线，标出垂足，在力臂两端画上箭头； （4）最后标明力臂的符号（L1或L2）。,画力臂的步骤,怎样画杠杆的力臂,F1,O,L1,L2,F3,F2,L3,力臂的两种表示方法：大括号和箭头,杠杆平衡与哪些因素有关？,【猜想假设】 【所需器材】 【实验步骤】 【分析数据】 【实验结论】
3、【启发联想】,杠杆平衡的条件,当杠杆在动力和阻力的作用下杠杆静止不动或作缓慢匀速转动时我们就说杠杆平衡了。,研究杠杆平衡的条件,F2,F1,o,L2,L1,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。,记录实验数据的表格,对表中的数据进行分析（如：+、-、等运算），找出它们之间的关系，你能得出什么结论？,试 验,观察实验，完成下列表格。,1,1,1,5,2,10,1.5,10,5,0.5,10,15,10,5,15,15,10,5,动力动力臂阻力阻力臂,F1l1=
4、F2l2,杠杆原理,杠杆平衡的条件是: _; 它的公式是_; 或是_; 也称作_.,结论：,提问： 步骤1，为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？,答:在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时，杠杆有 一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件： 动力动力臂等于阻力阻力臂成立，必须使 杠杆的重力（包括两端的平衡螺母的总重力） 乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总 重力乘以其力臂为零，同时为了实验时方便在杠杆上直接读出力臂。,步骤2， 为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？,答: 杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到
5、钩码的距离就是力臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是力 臂。使杠杆在水平位置重新平衡，目的是从杠杆上的刻度 值直接读出力臂的长度.,例题1：如图，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A点处悬挂一重物G，质量为2kg，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F为多少？,例题2：如图：OB=2BA，物体重为60N，不计杠杆自身重力，绳与杆的夹角为30，则绳的拉力为多少？,例题3：如图，杠杆上标有刻度，GB=5N，GA8N，杠杆水平平衡时，A物体对杠杆的拉力是多少牛顿？ 此时A物体受到地面对它的支持力为多少？,一、杠
6、杆的概念：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒,三、杠杆的平衡条件： 动力动力臂=阻力阻力臂 公式： F1L1=F2L2,今天我们学了哪些知识？,二、杠杆的五个要素,杠杆的五个要素,支点：杠杆绕着转动的点。,力：作用在 杠杆上的力,动力：使杠杆转动的力,阻力：阻碍杠杆转动的力,力臂：从支点到力的作用线的距离,动力臂：从支点到动力作用线的距离。,阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。,画杠杆力臂的方法,一找支点 二画线（力的作用线）三定距离（力臂的长）,力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离；,杠杆的力臂不一定在杠杆上。,力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的直线。,作用在
7、杠杆上的力，若作用点不变，但作用力的方向改变，力臂一般也改变，力的作用效果也不同。,练 习,找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。,O,F2,F1,L1,L2,练 习,找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。,O,F1,F2,L1,L2,人体内的杠杆,点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用(如图)，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长，就形成低头仰头动作，从图中可以看出来低头比仰头要省力。,小资料,人体内的杠杆,当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费6倍以上的力气，虽然费力，但是可以省距离。,小资料,人体内的杠杆,当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是一个省力杠杆(如图)，这时肌肉的拉力比体重要小。,小资料,人体内的杠杆,如果你弯一下腰，肌肉就要付出大约1200牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆是一个费力杠杆（如图)。 我们长期弯腰工作时，往往感到腰部酸疼，就是肌肉被拉伤的缘故。,