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1、 3-4 3-4 简单机械（简单机械（1 1）-杠杆杠杆 【学习目标学习目标】(1)(1)知道什么是杠杆，能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆；知道什么是杠杆，能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆；(2)(2)理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂；理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂；(3)(3)知道杠杆平衡的条件。知道杠杆平衡的条件。我们每天都在使用机械。我们用筷子吃饭、用剪刀剪纸，我们每天都在使用机械。我们用筷子吃饭、用剪刀剪纸，都在使用简单机械。自行车、汽车、飞机等都是由许多运动都在使用简单机械。自行车、汽车、飞机等都是由许多运动部件组成的，每个部件都是一种简单机械。部件组成的，每个部件
2、都是一种简单机械。实际上实际上,任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。机械的发明和使用，是人类文明进步的动力。的。机械的发明和使用，是人类文明进步的动力。使用机械可以使我们做功更加使用机械可以使我们做功更加容易，极大地减轻人们的劳动强度，容易，极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。提高工作效率。你有没有使用过开瓶器？你有没有使用过开瓶器？利用开瓶器利用开瓶器用较小的力用较小的力就就可以将可以将瓶盖打开瓶盖打开。开瓶器就是。开瓶器就是一种被称为杠杆的简单机械一种被称为杠杆的简单机械。那么，杠杆有什么特征呢那么，杠杆有什么特征呢？一、杠杆一、杠杆观察
3、图中各种工具，说出这些工具在使用过程中有什么共同的特征观察图中各种工具，说出这些工具在使用过程中有什么共同的特征？共同共同的特点的特点:它们都有一根能绕固定它们都有一根能绕固定点转动的点转动的硬棒硬棒。1 1、杠杆的定义、杠杆的定义;如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆硬棒就叫做杠杆。杠杆是生产和生活中普遍使用的一种简单机械。杠杆形状各杠杆是生产和生活中普遍使用的一种简单机械。杠杆形状各异异，可以，可以是直的，也可以是弯的是直的，也可以是弯的。2 2、一根硬棒能成为杠杆的条件：、一根硬棒能成为杠杆的条件：（1 1）有力的
4、作用；）有力的作用；（2 2）能够绕着固）能够绕着固定点转动；定点转动；（3 3）是硬的，受力不发生形变或不宜发生形变。）是硬的，受力不发生形变或不宜发生形变。F2L1L2OF1与杠杆有关的几个概念：与杠杆有关的几个概念：（1 1）支点：支点：杠杆杠杆绕着转动的固定点绕着转动的固定点 O O 叫做叫做支点支点；（2 2）动力：动力：能够使能够使杠杆转动的力杠杆转动的力 F F1 1 叫做叫做动力动力；（3 3）阻力：）阻力：阻碍阻碍杠杆转动的力杠杆转动的力 F F2 2 叫做叫做阻力阻力；（4 4）动力臂：）动力臂：从支点到动力作用线的距离从支点到动力作用线的距离 L L1 1叫做叫做动力臂动
5、力臂；（5 5）阻力臂：）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离从支点到阻力作用线的距离 L L2 2 叫做叫做阻力臂阻力臂。3、杠杆五要素：支点支点O O、动力动力F F1 1 、动动力臂力臂L L1 1 、阻力、阻力F F2 2、阻力阻力臂臂L L2 24 4、杠杆五杠杆五要素的几点说明要素的几点说明 （1 1）作用在杠杆上的动力和阻）作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，可以根据分析问力是相对而言的，可以根据分析问题的需要来确定。题的需要来确定。（2 2）动力和阻力使杠杆转动的方向）动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。不一定相反
6、。（3 3）动力）动力和阻力可以在支点两侧和阻力可以在支点两侧，也，也可在支点同侧；可在支点同侧；（4 4）当力作用在支点时，力臂为零。）当力作用在支点时，力臂为零。（5 5）力臂不一定在杠杆上）力臂不一定在杠杆上。5 5、画、画力臂的步骤：力臂的步骤：（1 1）辨认杠杆；）辨认杠杆；（2 2）先找）先找支点支点O O；（3 3）画出动力）画出动力F F1 1和阻力和阻力F F2 2；（4 4）画出力的作用线；）画出力的作用线；（5 5）过）过支点支点O O作作力的力的作用线的作用线的垂线段垂线段L L，即为力臂。，即为力臂。OF2L1L2F1视频：杠杆五要素：杠杆五要素 1 1、寻找手臂上的
7、杠杆。当手拿物体抬起或放下时，、寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时，找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。放松的肱二头肌收缩的肱三头肌OF2F1收缩的肱二头肌放松的肱三头肌OF2F1（动手画杠杆五要素）（动手画杠杆五要素）2 2、寻找人体上的杠杆：将头部抬起、踮起脚跟，如、寻找人体上的杠杆：将头部抬起、踮起脚跟，如图所图所示示。头部或头部或脚板是否可以看做杠杆？脚板是否可以看做杠杆？点一下头或抬一下头是靠杠杆的作点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用，杠杆的支点在脊柱顶端，支点前后用，杠杆的支点在脊柱顶端，支点前后各有肌肉，头颅的重力是阻力各有肌肉，头颅的
8、重力是阻力。F1F2OF1F2O 我们走路抬起脚时，脚就是一我们走路抬起脚时，脚就是一个杠杆。个杠杆。脚掌着地点是脚掌着地点是支点，人体支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。杠杆模型如图所示。拉力就是动力。杠杆模型如图所示。这种杠杆可以克服较大的这种杠杆可以克服较大的体重体重。1 1、杠杆、杠杆平衡：平衡：当杠杆在当杠杆在动力动力和和阻力阻力的的作用下作用下，保持，保持静止状态静止状态或或匀速转动状态匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。我们就说杠杆处于平衡。二、杠杆二、杠杆的的平衡平衡那么杠杆平衡时，应满足什么条件那么杠杆平衡时，应满足什么条件？（
9、1 1）提出问题）提出问题 当当杠杆的平衡时，需要满足什么条件杠杆的平衡时，需要满足什么条件呢？呢？（2）猜想与假设：）猜想与假设：杠杆的平衡与杠杆的平衡与 等因素有关。等因素有关。动力、动力臂、阻力、阻力臂动力、动力臂、阻力、阻力臂（3）实验器材：）实验器材：杠杆、铁架台、钩码杠杆、铁架台、钩码（4）实验步骤：）实验步骤：调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时水水平位置平衡？平位置平衡？（B B本）本）便于从便于从杠杆上直接读杠杆上直接读出力臂的大小出力臂的大小2 2、改变杠杆两端钩码的、改变杠杆两端钩码的数量数量和移动挂钩码的和移动挂钩码的位置
10、位置，使，使杠杆水平平衡杠杆水平平衡3 3、记录相应的动力、动力臂、阻力、阻力臂。、记录相应的动力、动力臂、阻力、阻力臂。视频：研究杠杆平衡视频：研究杠杆平衡F2F1O0.51.52.01.01.02010实验次数次数 动力力F1/N动力臂力臂L1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂L2/cm1231020 结论：结论：杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：强调：强调：F F1 1与与F F2 2、L L1 1与与L L2 2的单位必须相同的单位必须相同，等式才成立。，等式才成立。思考讨论:为什么要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡？一般情况下，力的作用点到支点的距离并不等于力臂，只有在
11、调节一般情况下，力的作用点到支点的距离并不等于力臂，只有在调节杠杆在杠杆在水平位置平衡水平位置平衡的条件下，的条件下，力的作用点到支点的距离力的作用点到支点的距离才刚好等于才刚好等于力力臂臂。所以，要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡。所以，要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡。动力动力 动力臂动力臂 =阻力阻力 阻力臂阻力臂（F F1 1 L L1 1 =F =F2 2 L L2 2 ）F3F2 F4F1思考讨论：课堂小结:一、认识杠杆 1、杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。2、杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。二、杠杆的平衡 1、杠
12、杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。2、杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2课堂练习：1、如、如图杠杆图杠杆中，动力臂用中，动力臂用l l表示，图中所画力臂正确的表示，图中所画力臂正确的是（是（）D2、下列关于杠杆的说法中，正确的是（、下列关于杠杆的说法中，正确的是（）A A从支点到力的作用点之间的距离叫力臂从支点到力的作用点之间的距离叫力臂 B B杠杆一定是直的杠杆一定是直的 C C动力与阻力的方向总是相反的动力与阻力的方向总是相反的 D D.支点支点可以在动力作用点与阻力作用点之间，也可以可以在动力作用点与阻力作用点之间，也可以在外在外侧侧
13、D3、下列关于杠杆的说法中，正确的是（、下列关于杠杆的说法中，正确的是（）A A杠杆只可以是直的杠杆只可以是直的 B B杠杆一定有支点杠杆一定有支点 C C杠杆的支点可以不在杠杆上杠杆的支点可以不在杠杆上 D D杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和B4 4、关于关于力臂力臂,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.力的作用线通过支点时力的作用线通过支点时,力臂为零力臂为零 B B.力臂力臂一定在杠杆上一定在杠杆上 C.C.从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂 D D.杠杆杠杆越长越长,力臂越大力臂越大A5、关于杠杆平衡，以下几种说法中
14、正确的是（、关于杠杆平衡，以下几种说法中正确的是（）A A杠杆杠杆平衡也就是力的平衡，即动力等于阻力平衡也就是力的平衡，即动力等于阻力 B B杠杆杠杆平衡就是平衡就是力臂相等力臂相等，即动力臂等于阻力臂，即动力臂等于阻力臂 C C杠杆杠杆平衡时，杠杆一定处于静止状态平衡时，杠杆一定处于静止状态 D D杠杆杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的平衡时，动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘乘积积 必定必定相等相等D6 6、在、在“探究杠杆平衡条件探究杠杆平衡条件”实验中，下列说法不正确的是实验中，下列说法不正确的是()A A.实验时使杠杆在水平位置平衡，目的是为了便于测量力臂实验时使杠杆在水平位置平衡，目的是为了便于测量力臂大大 小小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；B.B.调节横梁平衡后，在实验测量过程中，可以调节平衡螺母调节横梁平衡后，在实验测量过程中，可以调节平衡螺母 C C.实验中多次改变力和力臂大小主要是为了得出普遍规律实验中多次改变力和力臂大小主要是为了得出普遍规律 D D.该实验可得出结论：当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大该实验可得出结论：当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力动力就小就小B