第十二章簡單機械第1節杠桿第一課時杠桿及其平衡條件

精選ppt【新課導思】小猴和小白兔同時發現了一個實心胡蘿卜,它們都想多分點。它們采用了如圖所示的情景分蘿卜。小白兔說:“我要長的那一頭!”小猴卻暗自高興。小猴有沒有吃虧?為什么?精選ppt【目標導學】1.知道什么是杠桿,能在杠桿上確認支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂。2.會畫動力臂和阻力臂。3.理解杠桿的平衡條件,能利用平衡條件進行簡單的計算。精選ppt【自主預習】1.杠桿:在力的作用下能繞著_______轉動的_____。固定點硬棒精選ppt2.杠桿的五要素:精選ppt(1)支點:杠桿可以繞其_____的點O。(2)動力:使杠桿_____的力F1。(3)阻力:_____杠桿轉動的力F2。(4)動力臂:___________________的距離。(5)阻力臂:___________________的距離

。轉動轉動阻礙從支點到動力作用線從支點到阻力作用線精選ppt3.杠桿的平衡條件:(1)杠桿的平衡:杠桿在動力和阻力作用下保持________________。靜止或勻速轉動精選ppt(2)探究思路。①當不掛鉤碼時,調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在_____位置平衡。②在杠桿兩邊掛上不同數量的鉤碼,調節鉤碼的位置,使杠桿在_____位置重新平衡。③改變動力和動力臂的大小,相應調節_____和_______的大小,再做幾次實驗。水平水平阻力阻力臂精選ppt(3)實驗結論:杠桿的平衡條件:________________________________________。動力×動力臂=阻力×阻力臂(或)精選ppt知識點一杠桿【做一做】(1)利用小木塊和螺絲刀將釘子撬起來。(2)用瓶蓋起子開啟瓶蓋。精選ppt1.結合動手體驗,請在圖中標出支點、動力和阻力。精選ppt提示:(1)將小木塊墊在下面,用螺絲刀將釘子撬起時,螺絲刀與木塊接觸的點固定不動,該點為支點,施加在螺絲刀上的力為動力,釘子對螺絲刀產生的向下壓的力阻礙螺絲刀轉動,為阻力。(2)開啟瓶蓋時,瓶蓋起子與瓶蓋中間接觸的點固定不動,該點為支點,對瓶蓋起子施加向上的力為動力,瓶蓋起子下端與瓶蓋邊緣接觸的位置使瓶蓋阻礙瓶蓋起子轉動的力為阻力。精選ppt參考答案:精選ppt2.根據上圖中標出的支點、動力和阻力,畫出動力臂和阻力臂。提示:從支點O向動力和阻力的作用線作垂線段,垂線段即為力臂,并標出對應的力臂符號。參考答案:

精選ppt【知識拓展】動力和阻力及其方向的判斷抓住“轉動”的特點來判斷動力、阻力的方向(1)動力和阻力的判斷:明確使用杠桿的目的,則為了達到目的而施加的這個力即為動力,而阻礙達到目的的力即為阻力。如圖,用鉗子夾物體,我們施加在柄上的力是為了使鉗口夾住物體,則施加在鉗子柄上的力即為動力,精選ppt而東西為了不被夾住,要產生一個反抗的力,即物體施加給鉗口向外的力即為阻力。精選ppt(2)動力和阻力方向的判斷:只在動力作用下杠桿的轉動認定為正轉,動力作用下正轉的方向為動力的方向。則只有阻力作用時必定使杠桿反轉,阻力作用點處反轉方向就是阻力的方向。精選ppt【示范題1】(2017·攀枝花中考)如圖是靜止在水平地面上的拉桿旅行箱的示意圖,O是輪子的轉軸,O′是箱體的重心。以O為支點,畫出力F的力臂和箱體所受重力的示意圖。精選ppt【精講精析】支點是輪子軸心點O,力臂L是支點到力F的作用線的距離。過O點作F的垂線即為F的力臂,過O′作豎直向下的作用力G即為箱體所受重力示意圖。答案:如圖所示

精選ppt【微點撥】(1)畫力臂的方法:定支點→確定力的方向→畫力的作用線→作垂線段(2)確定支點:將杠桿轉一下,找出固定不動的點。(3)找力的作用線:將力的方向延長或反向延長的一條直線。且延長線用虛線表示。(4)力臂是支點到力的作用線的垂直距離,不是支點到力的作用點的連線。精選ppt知識點二探究杠桿的平衡條件1.提出問題:杠桿在滿足什么條件時才會平衡?2.猜想與假設:______________________________。提示:猜想1:動力+動力臂=阻力+阻力臂猜想2:動力×動力臂=阻力×阻力臂……精選ppt3.設計與進行實驗(如圖所示):精選ppt(1)掛鉤碼前,調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。(2)在杠桿兩側分別掛上不同數量的鉤碼,移動鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡。杠桿兩側受到的作用力等于鉤碼的重力。(3)多次改變動力和動力臂,相應地調節阻力和阻力臂,使杠桿在水平位置平衡。精選ppt4.實驗數據及分析:實驗次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.050.50.10210.10.50.2320.110.2430.20.51.2精選ppt分析數據可知,杠桿的平衡條件是_____________。提示:對每一次實驗表格中的動力和動力臂、阻力和阻力臂進行分析,力臂越長,需要的力越小,力臂越短,需要的力越大,二者之間可能是反比關系,再比較動力和動力臂、阻力和阻力臂的乘積的大小關系,發現動力與動力臂的乘積和阻力與阻力臂的乘積相等。故可知杠桿平衡的條件。參考答案:動力×動力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)精選ppt5.交流與討論(1)實驗前,如何調節平衡螺母使杠桿在水平位置平衡?參考答案:按照“左偏(沉)右調,右偏(沉)左調”的原則。若杠桿左端下沉,則將平衡螺母向右調;若杠桿右端下沉,則將平衡螺母向左調。精選ppt(2)為什么使杠桿在水平位置平衡?參考答案:①便于從杠桿上直接讀出力臂。②消除杠桿自身重力對實驗的影響。(3)掛鉤碼后,能不能再調節平衡螺母?參考答案:不能。精選ppt(4)實驗中,為什么收集多組實驗數據?參考答案:通過對比多組實驗數據得出結論,使實驗結論更具有普遍性。(5)如果利用彈簧測力計分別向各個方向拉動杠桿一端代替鉤碼,能否得出杠桿的平衡條件?參考答案:能,利用彈簧測力計向各個方向拉動杠桿時杠桿仍然能保持平衡,再利用刻度尺測出力臂的大小,分析得出結論。精選ppt【示范題2】(2017·遵義中考)小錦小組用刻度均勻的勻質杠桿進行“探究杠桿平衡條件”的實驗中,每個鉤碼質量相等。(1)將杠桿的中點置于支架上,當杠桿靜止時,發現杠桿左端下沉,他將杠桿左端平衡螺母向右調節到最大限度后,杠桿左端仍有輕微下沉,這時他應將右端的平衡螺母向_________端調節,才能使杠桿在水平位置平衡。精選ppt(2)如圖甲所示是他在探究過程中的一個情境,接下來他在兩邊鉤碼的下方各加一個相同的鉤碼,并將左端鉤碼移到左端離支點第三格處,為了使杠桿在水平位置平衡,他應將右端鉤碼移動到右端離支點第_________格處。精選ppt(3)通過不斷改變兩端所掛鉤碼的個數和位置,使杠桿在水平位置平衡,并記錄各次實驗數據,通過對數據分析后得出結論: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。與其他小組交流后,他們又做了如圖乙、丙、丁三次實驗,其中_________圖所示實驗能直接說明該結論是錯誤的。精選ppt【精講精析】本題考查杠桿的平衡條件。(1)現在杠桿左端仍有輕微下沉,說明杠桿左端偏重,為使杠桿在水平位置平衡,這時應將右端的平衡螺母向右端調節。

精選ppt(2)設一個鉤碼重為G,杠桿一個格為L,左邊加一個相同的鉤碼,并將左端鉤碼移到左端離支點第三格處,則左邊力和力臂的乘積為F左L左=4G×3L=12GL,右邊加一個相同的鉤碼,設右邊的力臂為L右,則右邊的力和力臂的乘積為F右L右=3G×L右,為了使杠桿在水平位置平衡,F左L左=F右L右,即12GL=3G×L右,所以L右=4L,他應將右端鉤碼移動到右端離支點第四格處。

精選ppt(3)小錦得到“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”,這個結論是不正確的;當動力臂不等于支點到動力作用點的距離時,看實驗結論是否成立,所以利用圖丁進行驗證。答案:(1)右(2)四(3)丁精選ppt【微點撥】1.杠桿勻速轉動時,也認為杠桿處于平衡狀態。2.探究杠桿平衡條件的“兩個”關鍵點:(1)按“左偏右調,右偏左調”的原則調節杠桿平衡。(2)判斷杠桿是否平衡時,對比力和力臂乘積的大小關系,而不是動力和阻力的大小關系。精選ppt知識點三杠桿平衡條件的應用1.求力:利用杠桿的平衡條件公式進行計算。(1)求動力:F1=。(2)求阻力:F2=。精選ppt2.判斷動力(或阻力)的大小變化:一般是兩個物理量不變或者力臂的比值不變。如阻力和阻力臂保持不變,動力臂越大,動力越小。精選ppt3.判斷杠桿是否平衡:若滿足杠桿的平衡條件F1l1=F2l2,則杠桿平衡;若F1l1≠F2l2,則力和力臂乘積大的那一端下沉。精選ppt【示范題3】(2017·自貢中考)如圖所示的杠桿正處于水平平衡,若在杠桿兩邊的鉤碼下再加一個鉤碼(鉤碼的質量都相同),杠桿將()精選pptA.還繼續處于水平平衡狀態B.右端上升,左端下降C.右端下降,左端上升D.無法確定杠桿的運動狀態精選ppt【精講精析】設每個鉤碼的質量為m,左端力臂為L,由杠桿的平衡條件可得3mgL=2mgL右,解得L右=L;兩端增加一個鉤碼后,左端力和力臂的乘積為4mgL,右端力和力臂的乘積為3mg×L=4.5mgL,則右端力和力臂的乘積大,所以杠桿右端下降,左端上升,選項C正確。答案:C精選ppt【微點撥】(1)在應用杠桿的平衡條件F1l1=F2l2計算時,各物理量的單位要統一,即力的單位要用N,距離的要統一,但距離單位不一定要統一成“m”。(2)不要認為杠桿向力較大的一側或力臂較長的一側偏轉。影響杠桿轉動的因素是力和力臂的乘積。當F1l1>F2L2時沿F1方向轉動;當F1l1<F2L2時沿F2方向轉動。精選ppt【教材圖片·考點闡釋】命題點力的作用是相互的、杠桿類型的判斷如圖所示為賽艇比賽的場景,賽艇的槳可看成一個杠桿。賽艇的槳屬于_______杠桿,使用這類杠桿的優點精選ppt是_______;運動員用力向后劃水,船就前進,這是利用了_____________。答案:費力省距離物體間力的作用是相互的精選ppt命題點影響壓強和摩擦力大小的因素、杠桿平衡條件的應用如圖所示的鋼絲鉗是人們日常生活中的一種常用工具,鉗子側面的刀口受力面積很小是為了_________,鋼絲鉗子鉗口處刻上條紋是為了_________。使用鋼絲鉗剪鋼絲時,為精選ppt了更省力,手應該_________(選填“靠近”或“遠離”)軸的中心。答案:增大壓強增大摩擦力遠離精選ppt命題點杠桿平衡條件的判斷如圖所示實驗探究杠桿的平衡條件,使杠桿在水平位置平衡的原因是_________________。杠桿在水平位置平精選ppt衡后,兩側各增加一個鉤碼,則杠桿的_________端將上升。(每個鉤碼的質量都相同)答案:便于測量力臂右精選ppt精選ppt9、靜夜四無鄰，荒居舊業貧。。2022/12/102022/12/10Saturday,December10,202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2022/12/102022/12/102022/12/1012/10/20223:58:51PM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2022/12/102022/12/102022/12/10Dec-2210-Dec-2212、故人江海別，幾度隔山川。。2022/12/102022/12/102022/12/10Saturday,December10,202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202214、他鄉生白發，舊國見青山。。10十二月20222022/12/102022/12/102022/12/1015、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202216、行動出成果，工作出財富。。2022/12/102022/12/1010December202217、做前，能夠環視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/109、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/12/102022/12/10Saturday,December10,202210、很多事情努力了未必有結果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2022/12/102022/12/102022/12/1012/10/20223:58:51PM11、成功就是日復一日那一點點小小努力的積累。。2022/12/102022/12/102022/12/10Dec-2210-Dec-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2022/12/102022/12/102022/12/10Saturday,December10,202213、不知香積寺，數里入云峰。。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。10十二月20222022/12/102022/12/102022/12/1015、楚塞三湘接，荊門九派通。。。十二月222022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2022/12/102022/12/1010December202217、空山新雨后，天氣晚來秋。。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/109、楊柳散和風，青山澹吾慮。。2022/12/102022/12/10Saturday,December10,202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/12/102022/12/102022/12/1012/10/20223:58