12.1.2杠杆的平衡条件

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1、12. 1.2杠杆的平衡条件【学习目标】1. 理解杠杆的平衡条件。2. 会应用杠杆的平衡条件解决简单计算。3. 会设计探究杠杆平衡的实验方案，知道杠杆平衡实验的每个环节，会根据实验数据 分析总结结论。重点难点：1. 设计探究杠杆平衡的实验方案。2. 用杠杆的平衡条件解决简单计算。学习内容：杠杆的平衡条件。学习指导：阅读课本P77至P79内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号 ，熟记 杠杆的平衡条件。【自学检测】1. 杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态。2. 杠杆的平衡条件是：动力X动力臂=阻力X阻力臂或FiLj= F2L2【合作探究】教师巡视督促指导实验探究：杠杆的平衡条件：实验器材

2、：带刻度的杠杆、弹簧测力计和质量相同的钩码若干。实验步骤：1. 将杠杆中点支在支架上，调节平衡螺母，使杠杆在水平方向平衡：让杠杆在水平方 向平衡的好处是：可以直接从杠杆上读出力臂长。2. 把三个钩码挂在杠杆两侧（左边2个，右边一个）,移动钩码位置，使杠杆仍在水平_ 位置平衡（如下左图）。把支点左侧的钩码对杠杆的作用力 （大小等于两个钩码的重力 ）当作阻 力，把支点右侧的钩码对杠杆的作用力当作动力 ，将动力Fj,动力臂L1,阻力F2,阻力臂 L2的数值填入下表。3. 在左侧钩码下再增加 2个钩码，位置不变，在右侧钩码下加挂砝码，位置不变，使 杠杆重新在水平位置平衡，将实验数据填入下表。4. 在杠

3、杆两侧挂上个数相同的钩码 ，移动钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，将测得 的力和力臂填入下表。5. 如上右图所示,把钩码挂在杠杆一侧，用弹簧秤在同侧竖直向上拉住杠杆 ，使杠杆 在水平位置平衡，把钩码拉杠杆的力当作阻力，把弹簧秤拉力当作动力，将力和力臂的数据 填入下表。实验次数动力(N)动力臂(cm)动力X动力臂(N -cm)阻力:(N)阻力臂(cm)阻力X阻力臂(N -cm)12346算出四次实验中“动力x动力臂”和“阻力x阻力臂”的数值，比较计算结果，归纳可得：杠杆的平衡条件是： 动力X动力臂=阻力x阻力臂。这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。7.多次实验的目的：使结论更准确 (防止结论带

4、有偶然性)。&在实验中，用如图所示方法悬挂钩码，杠杆也能平衡，但采用这种方法不妥当，因为力和力臂数目太多。n-w1_B|1C 厂9 采用如图所示方法 响。,也能使杠杆平衡，但是结论与6中不相符，因为杠杆自重的影【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】在平衡杠杆左右两端分别挂有重物是40牛和50牛。此时杠杆平衡，若使两端物体都减少10牛。则(B)A .左端下沉B .右端下沉C.仍然平衡 D .不能确定方法一：极端法：两边同时减少40N ,则右端还有10N ,所以右端下沉。方法二：设左端力臂为 L左，右端力臂为L右，当杠杆平衡时，L左X 40N = L右X 50N , 得L左L右，当两端物体都减少 1

5、0牛后，杠杆左端为 L左X (40N 10N) = L左X 40N L左X 10N ,右端为 L 右 X (50N 10N) = L 右 X 50N L 右 X 10N ,可得出：L 左 X 40N L 左 X 10N V L 右 X 50N L右X 10N ,右端下沉。方法三：当杠杆平衡时，L左X 40N = L右X 50N，得L左：L右=5 : 4，当两端物体都减少10牛后，杠杆左端为 L左X (40N 10N) = L左X 30N ,右端为L右X (50N 10N) = L右X 40N ,联系式可得出 L左X 30N V L右X 40N ,右端下沉。总结：1在研究杠杆平衡条件时，应使杠杆

6、水平平衡，便于测量力臂。2.杠杆是否平衡，要看力矩(力和力臂的乘积)是否相等。【即时练习】1. 如图所示,杠杆平衡，下列做法仍能使杠杆平衡的是 (D)A .两边钩码各向外移动一格B. 左边增加一个钩码，右边向外移动一格C. 左右两边的钩码各减少一个D .左右两边的钩码各增加为原来的两倍2. 课本P80第4题3. 如下图，一根长1.2m的杠杆，当杠杆平衡时，左右两端所挂物体重之比为Ga： Gb =5 : 3,则力臂比为Oa： Ob = 3二,即杠杆平衡时，力臂跟力成反比。4. 一位瓜农用1.2米的扁担挑一担西瓜，前面一筐瓜重350牛，后面一筐重250牛。 请问他的肩膀应放在扁担的什么位置，扁担才能平衡？解：设肩膀在距前筐 L米处，扁担才能平衡，由杠杆的平衡条件得：350N X L =250N X (1.2m L)解得：L = 0.5米，即肩膀在距前筐0.5米处.