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1、一个钉子镶嵌在木板中,用什么方法可以较为方便地取出来?这些能给我们提供某些方便的工具都称为这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械机械。缝纫机起重机复杂机械是由简单机械组成。复杂机械是由简单机械组成。抽油机机器人第十一章,第第十一章,第1 1节节 杠杆(第杠杆(第1 1课时)课时)1.1.认识杠杆认识杠杆2.2.理解影响杠杆转动的因素理解影响杠杆转动的因素3.3.理解力臂,会做杠杆受力的力臂理解力臂,会做杠杆受力的力臂杠杆学习目标:杠杆学习目标:杠杆学习目标:杠杆学习目标:1.杠杆杠杆 请请仔仔细细观观察察下下面面图图片片,看看看看它们有什么共同点?它们有什么共同点?这三个用具有什这三个用具有
2、什 么共同特点么共同特点杠杆杠杆硬棒在力的作用下能绕固定点转动固定点杠杆的杠杆的共同的特征共同的特征是:是:支点思考:杠杆一定是直的吗?弯曲的可以吗?生活中你见过弯曲的杠杆?自行车的脚踏板讨论交流:讨论交流:以此图为以此图为例,分析这个杠杆受例,分析这个杠杆受几个力的作用,其力几个力的作用,其力的方向是?施力物体的方向是?施力物体是?(不考虑所有摩是?(不考虑所有摩擦)擦)模仿表述:如果我说人给杠杆的力使杠模仿表述:如果我说人给杠杆的力使杠杆逆时针转动,是一个动力,那么石头杆逆时针转动,是一个动力,那么石头给杠杆的力是为了使杠杆怎么转动?叫给杠杆的力是为了使杠杆怎么转动?叫什么力好?什么力好?
3、思考:杠杆能是思考:杠杆能是软的吗?软的吗?杠杆杠杆的定义的定义:一根硬棒一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转在力的作用下能绕着固定点转 动动,这根硬棒就是杠杆这根硬棒就是杠杆.它包含了三个它包含了三个基本的要素基本的要素:杠杆绕着转动的固定点杠杆绕着转动的固定点:支点支点(O)使杠杆转动的力:使杠杆转动的力:动力动力(F1)阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力:阻力(阻力(F2)这些用具是杠杆吗?这些用具是杠杆吗?钢丝钳钢丝钳 杆秤杆秤 瓶盖起子瓶盖起子道钉撬道钉撬 火钳火钳 独轮车独轮车举例提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?a.一根硬棒要成为杠杆,应该具备两一根硬棒要成为杠杆,应
4、该具备两个条件:个条件:1.要有力的作用要有力的作用;2.能绕某固定点转动。能绕某固定点转动。两条件缺一不可。如:撬啤酒瓶盖的两条件缺一不可。如:撬啤酒瓶盖的起子在不用时起子在不用时,就不能称为杠杆就不能称为杠杆;受了受了力没绕某固定点转动起来也不是杠杆力没绕某固定点转动起来也不是杠杆.b.杠杆的形状可以是直的也可是弯的,杠杆的形状可以是直的也可是弯的,但必须是硬的。但必须是硬的。c.支点可在杠杆的中间,也可在杠杆支点可在杠杆的中间,也可在杠杆的一端的一端,也可在杠杆的其他位置也可在杠杆的其他位置阿基米德说:给我一个支点,我阿基米德说:给我一个支点,我可以撬起地球可以撬起地球?请问根据你的请问
5、根据你的生活经验,如生活经验,如果阿基米德要果阿基米德要撬起地球,他撬起地球,他向哪个方向施向哪个方向施力,地球容易力,地球容易转动起来转动起来杠杆平衡杠杆平衡:当动力和阻力对杠杆的当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时,杠杆将处于转动效果互相抵消时,杠杆将处于平衡状态(即杠杆静止,或者匀速平衡状态(即杠杆静止,或者匀速转动转动)根据前面对于力的学习?你认为影响杠杆平衡的因素有哪些?因为杠杆较长,力的作用点和方向都会影响其转动效果,为了便于描述杠杆受力的方向和作用点对其的影响,引入力臂的概念。o综上所述:只有垂直于综上所述:只有垂直于杠杆的力,才完全用于杠杆的力,才完全用于使杠杆转动的效果使杠
6、杆转动的效果F1F3F2L1L2L3当力为F1时,完全作用于转动效果的有效长度是L1当力为F2时,完全作用于转动效果的有效长度是L2当力为F3时,完全作用于转动效果的有效长度是L3故实际运用中,当力不垂直故实际运用中,当力不垂直于杠杆时,例如这里于杠杆时,例如这里F F3 3作用作用在在L1L1这个杠杆上,那么这个这个杠杆上,那么这个力完全用于杠杆转动效果的力完全用于杠杆转动效果的有效长度即这里支点到力的有效长度即这里支点到力的垂直距离垂直距离0-F0-F3 3,就是这个力,就是这个力的力臂的力臂OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支点支点 动动力力阻阻力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂独立完
7、成导学案上第2题力臂的画法,并同桌订正讲评F1OL1L2F3F2L3力臂的三种表示方法讨论交流讨论交流:1、力臂是一定在杠杆上吗?2、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:要改变F F2 2阻力阻力L L1 1动力臂动力臂L L2 2阻力臂阻力臂动力作用线动力作用线阻力作用线阻力作用线O O支点支点杠杆绕着转动的杠杆绕着转动的固定点固定点使杠杆转动的使杠杆转动的力力阻碍杠杆转动阻碍杠杆转动的力的力支点到动力作支点到动力作用线的距离用线的距离支点到阻力作支点到阻力作用线的距离用线的距离F F1 1动力动力杠杆的五要素杠杆的五要素支点支点动力动力动力臂动力臂阻
8、力阻力阻力臂阻力臂杠杆绕着转动的固定点,用O表示。使杠杆转动的力,用F1表示。从支点到动力作用线的距离,用L1表示。阻碍杠杆转动的力,用F2表示。从支点到阻力作用线的距离,用L2表示。动力和阻力使杠杆转动的方向(转动效果)相反 力的作用线:力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所画通过力的作用点,沿力的方向所画的一条直线。的一条直线。(虚线)虚线)透析杠杠五要素透析杠杠五要素1.1.三点的同一性;支点,动力作用点和阻力作用点一定在三点的同一性;支点,动力作用点和阻力作用点一定在同一杠杆上同一杠杆上 可以是杠杆上的任意位置可以是杠杆上的任意位置。2.2.两力的相对性;动力和阻力是相而言的,不论动力还是两力的相对性;动力和阻力是相而言的,不论动力还是阻力杠杆都是受力物体,作用在杠杆上的力都是施力物体。阻力杠杆都是受力物体,作用在杠杆上的力都是施力物体。3.3.效果的相反性;如果动力使杠杆顺时针转动,则阻力一效果的相反性;如果动力使杠杆顺时针转动,则阻力一定会使杠杆逆时针转动,其效果是相反的定会使杠杆逆时针转动,其效果是相反的。4.4.力臂的可变性;力臂是支点到力的作用线的距离而不是力臂的可变性;力臂是支点到力的作用线的距离而不是支点到力的作用点的距离力臂可以在杠支点到力的作用点的距离力臂可以在杠杆上也可以不在杆上也可以不在杠杆上杠杆上,还可以为零还可以为零。.小结说一说你的收获