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1、第十章 机械与人第一节 科学探究：杠杆的平衡条件（第（第1 1课时）课时）探究一探究一：认识杠杆：认识杠杆在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？指甲剪、钳子、扁担、压水机手柄、自行车手闸指甲剪、钳子、扁担、压水机手柄、自行车手闸.讨论：这些工具在使用时有哪些讨论：这些工具在使用时有哪些共同特征共同特征？共同点：共同点：都是能绕着某固定点转动的硬棒。都是能绕着某固定点转动的硬棒。这种在这种在力力的作用下能的作用下能绕绕着着固定点转动固定点转动的硬棒叫做的硬棒叫做杠杆杠杆。O支点（支点（O）：）：杠杆绕着转动的固定点。杠杆绕着转动的固定点。动力（动力（F
2、1）：）：使杠杆转动的力。使杠杆转动的力。阻力（阻力（F2）：）：阻碍杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。动力臂动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离。从支点到动力作用线的垂直距离。阻力臂阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离。从支点到阻力作用线的垂直距离。OOF1F1F1F2F2F2杠杆五要素：力臂的画法：力臂的画法：1.1.确确定定支点支点O；（；（一点一点）2.2.沿沿力的方向力的方向画力的画力的作用线作用线；（；（二二线线)3.3.从从支点支点向向力的作用线力的作用线作作垂线垂线，标，标垂足，垂线用虚线；（垂足，垂线用虚线；（三垂直三垂直)4.4.用大括号用大括号标明力臂标明力
3、臂，并在旁边标，并在旁边标上上 字母字母l1或或l2 。（四括号四括号)OF1F2l1l2F F1 1F F2 2ol1l2F1F2ol1l2探究二探究二:杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件当杠当杠杆在动力的和阻力的作用下静止杆在动力的和阻力的作用下静止，我，我们就说此时杠杆处于们就说此时杠杆处于平衡状态平衡状态。实验探究实验探究1.1.提出问题：提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？间存在着怎样的关系？2.2.猜想与假设：猜想与假设：假设一：假设一：F1l1=F2+l2假设二：假设二：F1l1=F2l2假设三：假设三：F1/l
4、1=F2/l2假设四：假设四：F1 l1=F2 l22.2.3.3.设计方案设计方案:3.3.把跷跷板进行把跷跷板进行“简化简化”4.4.温馨提示：温馨提示：5.5.a a.调节调节木尺两端的木尺两端的平衡螺母平衡螺母，使木尺在，使木尺在水平位置平衡。水平位置平衡。6.6.b b.水平位置平衡的目的水平位置平衡的目的:方便寻找方便寻找力臂。力臂。F1F2Ol1l21.1.将将带有刻度带有刻度的木尺调节在的木尺调节在水平位置水平位置平衡。平衡。2.2.在木尺的两边分别挂上在木尺的两边分别挂上数目不同的钩码数目不同的钩码，调节钩码到，调节钩码到O O点点距距离，使离，使杠杆水平静止杠杆水平静止。3
5、.3.改变钩码个数并改变钩码个数并调节悬挂点到调节悬挂点到O O点的距离点的距离，使木尺处于，使木尺处于水平水平静止静止状态。将各次实验数据填写入下表。状态。将各次实验数据填写入下表。实验实验次数次数左边左边右边右边动力动力F1/N距离距离l1/cm阻力阻力F2/N距离距离l2/cm1 10.510152 21151.5103 31.520215F1F2 l1l2OF1 l1=F2 l2F1l1F2l2意义：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几意义：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。分之一。实验结论：实验结论：KJ 支点（支点（O）动力动力(F1)阻力（阻力（F2）动力臂（动力臂
6、（l1）阻力臂（阻力臂（l2）杠杆杠杆杠杆五要素杠杆五要素平衡条件：平衡条件：F1 l1=F2 l2课堂小结：课堂小结：1.1.下列关于杠杆的一些说法中，不正确的是下列关于杠杆的一些说法中，不正确的是()()A A杠杆必须是一根硬棒杠杆必须是一根硬棒B B力臂一定在杠杆上力臂一定在杠杆上C C动力臂就是支点到动力作用线的距离动力臂就是支点到动力作用线的距离D D当力的作用线通过支点时，力臂为当力的作用线通过支点时，力臂为0 02.2.如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（在下列情况中，杠杆
7、还能保持平衡的是（）A A.左右钩码各向支点移一格左右钩码各向支点移一格 B B.左右各减少一个钩码左右各减少一个钩码C C.左右各减少一半钩码左右各减少一半钩码 D D.左右各增加两个钩码左右各增加两个钩码 B C 课堂练习：课堂练习：3.3.如下图中的男孩重如下图中的男孩重500N500N，女孩重，女孩重350N350N，当男孩离跷跷板的转轴，当男孩离跷跷板的转轴70cm70cm时，女孩应该坐在哪里才能时，女孩应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置上平衡？使跷跷板在水平位置上平衡？解：解：已知：已知：F1=500N，l1=70cm，F2=350N。由由F1l1=F2l2得得:l2=F1l1/F2=500N70cm350N=100cm。