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1、,“给我一个立足点和一根足够长的硬棒，我就能移动地球。” 阿基米徳,第一节 杠杆,？,一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆,一、杠杆,这些用具是杠杆吗？,钢丝钳 杆秤 瓶盖起子 道钉撬 火钳 独轮车,古代的杠杆,汲水的桔槔,古代的杠杆,L1,L2,支点,杠杆绕着转动的固定点，用O表示。,动力,使杠杆转动的力，用F1表示。,动力臂,从支点到动力作用线的距离，用L1表示。,阻力,阻碍杠杆转动的力，用F2表示。,阻力臂,从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。,杠杆的五要素,1、要画好力臂，必须先搞清力臂的概念：从支点到力的作用线的垂直距离。 2、然后确定好支点和力的作用线（
2、从力的作用点沿力的方向所画的直线）。 3、最后从只的支点到力的作用线作垂线（用虚线）并用大括号标出即可。,有时垂足在力的反向延长线上，则需要将力的作用线用虚线反向延长。,怎样作杠杆示意图,L2,L1,画出图中各力的力臂,（1）找出支点的位置,（3）从支点作动力、阻力 作用线的垂线,（2）确定动力、阻力 作用线,（4）标垂足,定力臂,F1,F2,L1,L2,O,试着画出各力和力臂,画出图中杠杆各力的力臂,F1,F2,L1,L2,F1,F2,L1,O,L2,O,想一想,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
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：杠杆可以是直的，也 可以是弯的,答：要改变,.图,.图,F2,F1,O,A,B,O,A,B,二、实验探究：杠杆的平衡条件,1 提出问题：,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？,2 猜想与假设：,假设一：,假设二：,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,杠杆平衡：指杠杆静止不动或作缓慢匀速转动时的状态。,提问：你还有其他的假设吗？,3、制定计划与设计实验,思考与讨论, 杠杆两端装置两只可调节的螺母，能 起什么作用?, 为什么要求杠杆静止时，在 水平位置平衡呢?,归纳结论,作用是使
4、杠杆在水平位置平衡,因为这样力臂的数值在杠杆 上就能直接读出或量出。,实验步骤：,（1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。,螺母,螺母,（2 ）照课本图那样，在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。,F2,F1,L2,L1,然后把实验数据填入课本的表格中。,O,L1,L2,F1,F2,思考：F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢？,（3）改变力和力臂的数值，再做两次实验，将结果填入表中，进行实验与收集证据。,实验表格,0.5N,5cm,0.5N,10cm,1.5N,5cm,0.5N,15cm,1.5N,10cm,1N,15cm,杠杆的平衡条件：动力动力臂
5、阻力阻力臂,F1L1 F2L2,这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。,（4）求出各次实验中动力动力臂和阻力阻力臂的值，然后思考杠杆的平衡条件。,杠杆的平衡条件： 动力 X 动力臂阻力 X 阻力臂,用字母表示为: F1L1=F2L2 或,结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一,5、分析与论证：,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
6、杆的夹角为30，则绳的拉力为多少？,例3、某杠杆处于平衡状态。已知作用在杠杆两端的作用力F1和F2的比值是2：3，杠杆长为100CM，计算L1和L2各是多少？,F1,F2,O,例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,左右力臂L1:L2=_?,在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆_（填“能或不能”）平衡？ _边下降?,小练习,1、一根蜡烛截成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆的 _端将翘起。,2、一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆 A) 仍平衡；
7、 B)左端下降； C)右端下降； D)无法判断。,小练习,请你做一做,F1,F2,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2 这是省力杠杆,省力杠杆,三、杠杆的应用,h,S=4h,省力，费距离,省力杠杆的特点,举例生活中省力标杆（4种以上）？,省力杠杆,“给我一个立足点和一根足够长的硬棒，我就能移动地球。” 阿基米徳,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2 这是费力杠杆,费力杠杆,S=h/4,h,费力，省距离,费力杠杆的特点,举例？,费力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 = L2 F1
8、 = F2 这是等臂杠杆,不省力，也不省距离,等臂杠杆的特点,三类杠杆的对比,1、各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（ ）,B,小练习,2、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是 ( ) A两杠杆均为省力杠杆 B两杠杆均为费力杠杆 CABC为省力杠杆 DABC为省力杠杆,C,3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F G； D. 无法比较。,A,B,C,D,3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F G； C. F
9、G； D. 无法比较。,提示：先画出力臂，再进行判断,C,1、图1中轻棒OA可绕O点转动，在杆上的B点用绳挂一物体G，若要使OA如图5所示位置平衡，试在图中由所给条件作出该力的图示。,2、如图2所示，画出将重物G提起时所用的最小动力（图中装置可绕A点转动）。,图1,练习,图2,一、杠杆及有关杠杆的几个概念,支点：杠杆绕着转动的点(O点),动力：使杠杆转动的力(F1),阻力：阻碍杠杆转动的力(F2),动力臂：从支点到动力作用线的距离(L1),阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(L2),小结,二、杠杆的平衡条件： F1L1F2L2或,杠杆定义,三、杠杆的应用,小卓、小越是一对双胞胎。今天刚一放暑假,
10、 兄弟俩就准备到对面山上的外婆家去度假，可是走在半路上，他们发现，在到外婆家的路上有一个悬崖 ，悬崖上原来的木桥因天长日久，已经腐化，不复存在了。这可怎么办？兄弟俩只得四处寻找东西，希望找到一个合适的材料，能搭桥过去。真巧！他俩在一个破旧的房子里找到了两块木板，兄弟高高兴兴的扛到悬崖边，一试，不行！两块木板都不够长，就差那么一丁点！兄弟俩又急忙找绳子，这回可不那么幸运了，什么也找不到。这可怎么办？你能帮他们想个办法吗?,动动脑,悬涯峭壁遇难题 杠杆原理显神通,对了，利用杠杆原理就可成功， 我们先将其中的甲木板的三分之一露在悬崖上，小卓站在甲木板的A端，小越扛着乙木板走到 甲木板的B端，将乙木板
11、搭在B点和对岸之间，顺利的通过悬崖。然后小越再将乙木板拉回， 只让三分之一露出悬崖，小越站在C端，小卓将甲木板搭在乙木板上，然后通过甲木板，当小卓走到乙木板上的D点时，小卓将甲木板收起，扛到对岸，兄弟俩就顺利通过了这道悬崖。,动动脑,请你思考一个问题：在第一幅图中，我们知道小卓离支点的距离为2/3的板长，如果小越向前走以后，离支点的距离超过了2/3，那么杠杆会不会失去平衡？对了，不会失去平衡，因为这时是两根杠杆，而不是一根杠杆，如果你对两 根杠杆分别进行分析，你会发现，他们其实是很安全的.,动动脑,小资料,人体内的杠杆,很多机器上都有杠杆，可是你知道吗？人体中也有很多的杠杆在起作用呢。当我们拿
12、起一件东西，弯一下腰，或者翘一下脚尖，这时都得依靠人体的杠杆才能起作用呢。,小资料,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。,再见,
