杠杆(画力臂和杠杆平衡条件)

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1、杠杆杠杆(画力臂和杠杆平衡画力臂和杠杆平衡条件条件)认识杠杆认识杠杆用剪刀剪断电线用剪刀剪断电线思考以下几个问题：思考以下几个问题：1、这些工具的材质在软硬程度上有什么共同特点？、这些工具的材质在软硬程度上有什么共同特点？2、在工作中它们发生了怎样的运动、在工作中它们发生了怎样的运动?3、在什么条件下它们才能这样运动、在什么条件下它们才能这样运动?用镊子夹取铁钉用镊子夹取铁钉用起子开起汽水瓶用起子开起汽水瓶提问：提问：杠杆有什么共同的特征呢？杠杆有什么共同的特征呢？1.2.3.固定点绕固定点转动硬棒归归纳纳结结论论1.杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆杠杆。举例提问：

2、在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？杠杠 杆杆F F2 2阻力阻力L L1 1动力臂动力臂L L2 2阻力臂阻力臂动力作用线动力作用线阻力作用线阻力作用线O O支点支点杠杆绕着转杠杆绕着转动的固定点动的固定点使杠杆转使杠杆转动的力动的力阻碍杠杆阻碍杠杆转动的力转动的力支点到动支点到动力作用线力作用线的距离的距离支点到阻支点到阻力作用线力作用线的距离的距离F F1 1动力动力2.杠杆的五要素提问：什么是力臂？2 杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离。思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：杠杆可以

3、是直的，也可以是弯的答：要改变请作出动力臂和阻力臂L L1 1L L2 2力臂的作图要点：（1）找到力的作用线，必要时延长或反向延长力的作用线；（2）过支点作力的作用线的垂线；（3）在对应的垂线旁标上L1或L2。本题答案如图所示。说明说明 力臂必须是从支点到力的作用线的垂直距离。3、画力臂的方法及步骤：、画力臂的方法及步骤：（1）先根据实际情况标出杠杆的）先根据实际情况标出杠杆的支点支点。（2）再通过力的作用点沿力的方向）再通过力的作用点沿力的方向画力的作画力的作用线用线（可以向两端恰当延长）。（可以向两端恰当延长）。（3）最后）最后通过支点向力的作用线作垂线通过支点向力的作用线作垂线。注意：

4、注意：1、力的作用线需要延长时，、力的作用线需要延长时，延长部分一定延长部分一定要用虚线。要用虚线。2、力臂的表示可以是、力臂的表示可以是实线带双箭头实线带双箭头，也可，也可以是以是虚线带大括号虚线带大括号。练习练习1：画出下面杠杆（一根铁棒）：画出下面杠杆（一根铁棒）的力和力臂。的力和力臂。L1L2L2F2F1L1练习练习2、画出下面杠杆的力和力臂。、画出下面杠杆的力和力臂。画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O OF F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O O如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（）D图

5、中，杠杆有可能平衡的是（）D在图6中，O为支点，力臂最长的力是（）AF1 BF2CF3 DF4C探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件1.杠杆平衡：二、杠杆的平衡条件2.设计实验：（1）器材：杠杆保持静止或匀速转动带刻度的杠杆，线，支架，钩码，弹簧测力计。（2）步骤：a.把杠杆安装在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。b.在杠杆两边挂钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力。改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。杠杆平衡的条件杠杆平衡的条件当杠杆平衡时：F1L1F2L2或或F1L1F2L

6、2上式表明：动力臂上式表明：动力臂L1是阻力臂是阻力臂L2的几倍，的几倍，动力动力F1就是阻力就是阻力F2的几分之一。的几分之一。“给我一个支点，我可以撬动给我一个支点，我可以撬动整个地球。整个地球。”阿基米德阿基米德 深入思考：深入思考：你认为阿基米德的你认为阿基米德的“用杠杆撬地球用杠杆撬地球”的的愿望可以实现吗？如果认为可以，请你帮他找愿望可以实现吗？如果认为可以，请你帮他找出杠杆的五个要素，如果认为不可以，请说明出杠杆的五个要素，如果认为不可以，请说明理由。理由。在“研究杠杆平衡条件”的实验中：(1)所用的器材有弹簧测力计，支架，线，_和_.(2)实验前,先要调节杠杆两端的_.使杠杆在

7、_.强调这一平衡位置的目的是_.(3)如图所示的杠杆已处于平衡状态,若左端所挂重物的重力是1N,则弹簧测力计的示数_2N,因为弹簧测力计拉力的力臂_OA的长度(均填“大于”、“小于”或“等于”).如果要在杠杆上直接可以读出力臂值来计算,那么弹簧测力计应沿_方向拉着杠杆.(4)该实验得到的结论是:_钩码带刻度的杠杆平衡螺母水平平衡便于直接在杠杆上读出力臂的值大于小于竖直向上杠杆平衡时：动力动力臂=阻力阻力臂 如图所示为使杠杆平衡，F1、F2、F3 三次分别作用在A点，其中_最小。F2希腊科学家阿基米德发现杠杆原理后，发出了“给我支点，我可以撬动地球”的豪言壮语。假如阿基米德在杠杆的一端施加600N的力，要搬动质量为6.01024kg的地球，那么长臂的长应是短臂长的多少倍？如果要把地球撬起1cm，长臂的一端要按下多长距离？假如我们以光速向下按，要按多少年？（做完该题，你有何启示？）