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1、第十二章第十二章 简单机械简单机械第一节第一节 杠杆杠杆给我一个支点和一给我一个支点和一根足够长的硬棒,根足够长的硬棒,我就能翘起地球我就能翘起地球!阿基米德阿基米德二、前置作业二、前置作业 阅读教材P76-77上的内容,完成下面问题: 1杠杆的定义:一根硬棒,在 的作用下能绕 转动,这根硬棒就是杠杆。 试举出3个生活中的杠杆: 。力力固定点固定点O剪刀、筷子、钳子、镊子、起子、羊角锤、撬杠剪刀、筷子、钳子、镊子、起子、羊角锤、撬杠等等羊角锤羊角锤OF1OF1钳子钳子OF1F2二、前置作业二、前置作业(1)支点:杠杆)支点:杠杆 的点,用字的点,用字母母 表示。表示。(2)动力:使杠杆)动力:
2、使杠杆 的力,用字母的力,用字母 表示。表示。(3)阻力:)阻力: 杠杆转动的力,用字母杠杆转动的力,用字母 表示。表示。可以绕其转动的点可以绕其转动的点O转动转动F1阻碍阻碍F2F1F2O(4 4)动力臂:从)动力臂:从 到到 的距离,的距离,用字母用字母 表示。表示。(5 5)阻力臂:从)阻力臂:从 到到 的距离,的距离,用字母用字母 表示。表示。支点支点O动力动力F1作用线作用线l1支点支点O阻力阻力F2作用线作用线l2画出下列杠杆的五要素画出下列杠杆的五要素画力臂的口诀:画力臂的口诀:一找支点、二画作用线、三作垂线段、四标符号一找支点、二画作用线、三作垂线段、四标符号。【随堂练习【随堂
3、练习】 1、如图所示的杠杆中,动力的力臂用、如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图表示,图中所画力臂正确的是(中所画力臂正确的是( )D【随堂练习【随堂练习】 2、在下列各图中画出动力、在下列各图中画出动力F1的力臂的力臂l1和阻力和阻力F2的力臂的力臂l2。l1l2【随堂练习【随堂练习】 2、在下列各图中画出动力、在下列各图中画出动力F1的力臂的力臂l1和阻力和阻力F2的力臂的力臂l2。l2l1【随堂练习【随堂练习】 2、在下列各图中画出动力、在下列各图中画出动力F1的力臂的力臂l1和阻力和阻力F2的力臂的力臂l2。l1l2【随堂练习【随堂练习】 2、在下列各图中画出动力、在下列各图中画出
4、动力F1的力臂的力臂l1和阻力和阻力F2的力臂的力臂l2。小结小结1 1:根据以上作图题目分析可知:根据以上作图题目分析可知:杠杆一定是直的吗?杠杆一定是直的吗? ;支点一定在杠杆上吗?支点一定在杠杆上吗? ;作用力一定是作用在杠杆上的吗?作用力一定是作用在杠杆上的吗? ;力臂和力的作用线一定是力臂和力的作用线一定是 关系。关系。不一定不一定一定一定一定一定垂直垂直 【随堂练习【随堂练习】 3、如图、如图5,杠杆在力,杠杆在力F1、F2作用下处于静止状作用下处于静止状态,态,l1为为F1的力臂,请在图中作出力的力臂,请在图中作出力F1。F1【随堂练习【随堂练习】 4、如图、如图6,在,在A点分
5、别作用的四个力中,不能点分别作用的四个力中,不能使杠杆处于静止状态的力是使杠杆处于静止状态的力是 ,能使杠,能使杠杆处于静止状态且力臂最长的力是杆处于静止状态且力臂最长的力是 。图6F F1 1F F3 3图7O【随堂练习【随堂练习】 5、如图、如图7,在,在A点作出一个使杠杆处于静止状点作出一个使杠杆处于静止状态且力臂最长的动力。态且力臂最长的动力。F1l1小结小结2 2:以以支点和支点和作用点连线作用点连线作为作为力臂最长。力臂最长。F1F2F2F1标出下列杠杆工作时的五要素F1F2L1L2OF1F2F1F2OL1L2胡桃夹胡桃夹OF1F2F1F2O L1L2O找出支点、动力和阻力、动力臂
6、和阻力臂。找出支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。指甲剪指甲剪垃圾筒垃圾筒找出支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。找出支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。请你找出杠杆的动力臂、阻力臂请你找出杠杆的动力臂、阻力臂F1F2O人体杠杆人体杠杆1、如图所示的杠杆中,动力的力臂用表示,、如图所示的杠杆中,动力的力臂用表示,图中所画力臂正确的是:(图中所画力臂正确的是:( ) C2、关于杠杆的下列说法中,正确的是(、关于杠杆的下列说法中,正确的是( )A、杠杆必须是一根直棒、杠杆必须是一根直棒B、杠杆不一定要有支点、杠杆不一定要有支点C、当力的作用线通过支点时,力臂最小、当力的作用线通过支点时,力臂最小D、动力
7、臂与阻力臂一定在杠杆上、动力臂与阻力臂一定在杠杆上C3、在图中,、在图中,O为支点,动力臂最长的力是为支点,动力臂最长的力是( )AF1 BF2 CF3 DF4OF1F2F3F4B以支点和作用点的连线作为力臂最长以支点和作用点的连线作为力臂最长(二)杠杆的平衡条件(二)杠杆的平衡条件(第二课时)阅读课本P77-P78,回答下面问题:1、杠杆的平衡状态:杠杆处于 状态或匀速转动状态,则杠杆处于平衡状态。 2、杠杆不在水平位置静止时,杠杆是否处于平衡状态? 。静止静止是是(二)杠杆的平衡条件(二)杠杆的平衡条件(第二课时)3、在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,首先要调节杠杆两端的 ,使杠杆在不挂钩
8、码时,在 位置达到平衡状态,这样做有什么好处?请在下图画出F1、F2对应的力臂l1、l2。好处是: 。螺母螺母水平水平l1l2便于测量力臂的长度便于测量力臂的长度(二)杠杆的平衡条件(二)杠杆的平衡条件(第二课时)4、设计实验(1)实验前,为了使杠杆在水平位置达到平衡状态,应如何调节?挂钩码后,能不能再调节平衡螺母?(2)请在图9中画出F1、 F2对应的力臂l1、l2,并说明实验中如何测量l1、l2。调节杠杆两端的螺母,将螺母向杠杆较调节杠杆两端的螺母,将螺母向杠杆较高的一端移动,直到杠杆在水平位置平衡位高的一端移动,直到杠杆在水平位置平衡位置。挂上钩码后,不能再调节平衡螺母。置。挂上钩码后,
9、不能再调节平衡螺母。直接测量支点到钩码悬挂线的杠杆长度就等于直接测量支点到钩码悬挂线的杠杆长度就等于为力臂的长度。为力臂的长度。(二)杠杆的平衡条件(二)杠杆的平衡条件(第二课时)5、实验步骤:(1)调节杠杆在水平位置平衡;(2)在杠杆两端挂上不同数目的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡水平位置平衡,在课本P78的表格中记录F1、 F2 、l1和l2。;(3)改变改变杠杆两边所挂钩码数和所挂位置,再做几次实验。这样做的目的是: 。使实验结论更具有普遍性。使实验结论更具有普遍性。(二)杠杆的平衡条件(二)杠杆的平衡条件(第二课时)6、分析表中数据,找出它们之间的关系:结论:结论:实验
10、结果表明,杠杆的平衡条件是 表达式是:结论:结论:MABCDEF右右MABCDEFD条件:杠杆已平衡(如图)条件:杠杆已平衡(如图)1、两端去掉相同质量的钩码,杠杆平衡吗?、两端去掉相同质量的钩码,杠杆平衡吗?2、将两端钩码向支点移同样的距离,杠杆平衡吗、将两端钩码向支点移同样的距离,杠杆平衡吗?如果不平衡,向那个方向倾倒?如果不平衡,向那个方向倾倒?问题探究问题探究如何用弹簧测力计将下面杠杆调平?如何用弹簧测力计将下面杠杆调平?OBAG6N变大变大变小了变小了F3F2 F4F1杠杆平衡时,力臂越长,越省力。杠杆平衡时,力臂越长,越省力。思考与讨论 你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗?讨论:
11、讨论:如何正确选用这些剪刀?为什么?如何正确选用这些剪刀?为什么?省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆杠杆类型杠杆类型杠杆特点杠杆特点杠杆优点杠杆优点杠杆缺点杠杆缺点应用应用省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆L1L2F1F2(动力动力阻力阻力) 省力省力费距离费距离省距离省距离费力费力既不省力也不省距离既不省力也不省距离L1F2(动力动力阻力阻力)L1=L2F1=F2(动力动力=阻力阻力)给下列杠杆分类给下列杠杆分类二、杠杆的种类二、杠杆的种类省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。一、杠杆平衡条件:一、杠杆平衡条件:F1 l1= F2 l2F1 l1= F2 l
12、2动力动力 动力臂动力臂= =阻力阻力 阻力臂阻力臂1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则则( ) A.这两个力的大小必须相等这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小力臂较长的那个力比较小D2.要使右图杠杆保持平衡要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向最省力的方向是是( )ABCDoA3.把重为把重为4N和和12N的物体分别挂在水平平的物体分别挂在水平平衡的杠杆的两端衡的杠杆的两端,杠杆平衡时杠杆平衡时,两端的长度两端的长度之比是之比是.4 4、各式各样的
13、剪刀都是一对杠杆要剪开、各式各样的剪刀都是一对杠杆要剪开较硬的物体,使用哪种剪刀最合适较硬的物体,使用哪种剪刀最合适? ( )? ( )ABCDB5.右图为人的上肢图解,此时手托着质右图为人的上肢图解,此时手托着质量为量为1千克的物体千克的物体, 则肱二头肌收缩时所则肱二头肌收缩时所承受的力为(承受的力为( )A.小于小于9.8牛顿牛顿 B.大于大于9.8牛顿牛顿C.等于等于9.8牛顿牛顿 D.等于等于1千克千克 B6如图所示如图所示,某同学在做俯卧撑运动。某同学在做俯卧撑运动。可将他视为一个杠杆。他的重心在可将他视为一个杠杆。他的重心在A点点,重力为重力为500牛牛,那么他将身体撑起,双手那么他将身体撑起,双手对地面的压力至少对地面的压力至少 。 300牛牛OBAB4F1F2OL1L2 阿基米德阿基米德 (公元前公元前287-前前212),古希腊伟大的数学古希腊伟大的数学家、力学家。家、力学家。 古希腊科学家阿基米德曾说过:给我一个支点,我就能撬动地球。请问他的话有道理吗?