杠杆的平衡条件 ppt课件

认识杠杆的五要素:
杠杆示意图:
阻力作用线
支点到阻力作用线 的距离
L2阻力臂 O支点 杠杆绕着转动
的固定点
F2阻力
阻碍杠杆转动的力
L1动力臂
支点到动力作用 线的距离
F1动力
使杠杆转动 的力
动力作用线
o L2
L1
F2
F1
其他杠杆练习
分析撬棒的力臂:
F1
o
L1
FL22
大人和小孩能一起玩
跷跷板吗？
判断根据：①省力杠杆（L1＞L2, F1＜F2)省力费距离 （铡刀、起子、指甲剪；手推车子、 老虎钳；道钉撬、压水杆，羊角锤子、 刹车板、还有一个铁皮剪。） ②费力杠杆（L1＜L2, F1＞F2)费力省距离 （镊子、筷子、理发剪、起重机臂、 钓鱼竿、扫帚、铁锨、铁火钳、 还有缝纫机的脚踏板。） ③不省力也不费力杠杆（L1＝L2, F1＝F2 （天平、定滑轮）
杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂
“柄长－省力；口长－费力”
剪指甲钳
由三个杠杆组成的： ABC：C为支点，A为动力作用点， B为阻力作用点，
构成一个省力杠杆。 EBD：E为支点，B为动力作用点，D为阻力作用点，
构成一个费力杠杆。 EFG：E为支点，F为动力作用点，G为阻力作用点，
构成一个费力杠杆。
这
是
提问: 你的实验结论与你的假设
阿
一致吗?你的结论是什么?
基
总之,杠杆的平衡条件是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂
米 德 发
F1 ·L1 = F2 ·L2
现 的
或 F1 F2
=
L2 L1
杠 杆 原 理
。
做一做
1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡 （图甲），能否得出以上结论？ 2.保持阻力F2及左右两边距离不变，用测力计斜拉 杠杆仍使其水平平衡（图乙）,你有什么发现？你认 为发生这种现象的原因是什么? （F1变大了!）
第十章 机械与人 第一节 杠杆的平衡条件
科学狂人豪语：
“给我一个支点和立足点，我就能撬动地球！！！”
阿基米德
有道理吗？能做到了吗？
★如果阿基米德可以直接抬起60千克的重物,则他需要 一个力臂比为10的20次方的杠杆
★则他要把地球撬起1cm,需要把杠杆的另一端压下10的18 次方千米.
★如果他压下60kg物体要用的时间是1s,则他需要三十 三万亿年左右时间才可以把地球撬起来.
费力杠杆： h2
费力省距离
O
h1
h1 ＜ h2
费力杠杆
F2
由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
O
∴F1 〉 F2 这是费力杠杆
F1 缝纫机的脚踏板
费力杠杆
镊子
筷子
钓鱼竿
钓鱼1、2
液压装置
等臂杠杆 （动力臂等于 阻力臂）
O
L2
L1
F2
F1
等臂杠杆的特点
O F1 动力臂L1
由F1L1=F2L2
∵L1 = L2
F2
∴F1 = F2 这是等臂杠杆
等臂杠杆不省力，也不省距离
“柄长－省力；口长－费力”
哪使
些用 是时 费哪 力些 杠是 杆省 ？力
杠 杆 ？
哪种剪纸方法省力？ 哪种剪纸方法省距离？
苏州园林常用的剪刀（粗枝剪、细枝剪、 整篱剪），请指出它们的名称：
细枝剪 整篱剪 粗枝剪
剪刀中的杠杆知识
还能保持平衡的是（ C ）
A、左右钩码各向支点移一格
B、左右各减少一个钩码
C、左右各减少一半钩码
D、左右各增加两个钩码
3.判断：动力和阻力可以人为规定。（√ ）
4.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,
杠杆平衡时,两端的长度之比是＿3＿:＿1＿.
杠杆的分类
利用杠杆的平衡条件分析撬棒的优缺点: 分析：由图可知：L1＞L2，据F1L1=F2L2得：
甲
乙
力的作用线
L
O
L
O
图甲
图乙
L1
O
图甲
L’
O
L1
图乙
1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( D )
A.这两个力的大小必须相等
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B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
B
D.力臂较长的那个力比较小 2.要使右图杠杆保持平衡,
A
D
最省力的方向是( A )
o
C
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，在下列情况中，杠杆
跷跷板:
o L2
F1
L1
F2
杠杆的平衡
提问： 什么是杠杆的平衡？
归纳结论：
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。
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： F1+L1=F2+L2 假设二： F1–L1=F2–L2 假设三： F1/L1=F2/L2
省力杠杆
核桃钳
费力杠杆
生物体内的杠杆
F1
0 F2
杠杆的应用：三类杠杆
请判断下图中，哪种是省力杠杆，哪种是费力杠 杆，哪种是等臂杠杆
省力
省力
等臂
费力
省力
省力
请同学们分析各是什么杠杆？
起重机
铁路起道钉起子
水龙头的扳手
理发用的推剪
家庭用的煤火钳
开启酒瓶用起子
拧螺丝用的扳手
特别强调：
判断方法：先画出动力臂和阻力臂，再比较动力臂和 阻力臂的长短，再判断是哪种杠杆
★即使他的手和光速一样快,也要十几万年才能撬起来 地球的1cm
一、认识杠杆
• 观察下列工具，思考并讨论其共同特征。
核桃钳
剪刀
扳手
镊子
钢丝钳
指甲剪刀
开瓶器
天平 独轮车
共同特征：
1、受力的作用 2、绕固定点转动 3、比较坚硬
杠杆定义：
在 力 的作用下， 能绕某一 固定点 转动的 硬棒 ， 叫做杠杆。
处于水平静止状态。将各次实验数据填写入下表。
O L1
L2
F1
F2
思考与讨论
★ 杠杆两端有两只可调节的螺母，能 起什么作用?
※为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢? 归 ★作用:调节杠杆自身的平衡(实验开始前） 纳 结 ※因为这样能在杠杆方便测量出力臂的 论 数值。
实验数据表格设计
F1L1
F2L2
进行实验与收集证据：
假设四： F1 ·L1=F2 ·L2 假设五：……
杠杆在什么条件下平衡？
L1
L2
o
F1
杠杆
平衡
F2 螺母
探究影响杠杆水平平衡的因素
1．将带有刻度的木尺调节在水平位置平衡。 2．在木尺的两边分别挂上数目不同的钩码，调节钩
码到O点距离，使杠杆水平静止。 3. 改变钩码个数并调节悬挂点到O点的距离，使木尺
F1＜F2 则省力，但费距离。
L2
F1
O
L1
F2
省力杠杆 省力费距离
O
h1
h2
h1 ＞ h2
利用杠杆可以用较小的力产生一个较大 的力，从而省力！
省力杠杆
开瓶器
省力杠杆 道钉撬
o L2
省力杠杆
L1 F2
F1
活塞式抽水机
省力杠杆 F1
手推车
L2 O L1 F2
省力杠杆
羊角锤撬钉
省力杠杆
刹 车 板