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(共28张PPT)
第一节 探究：杠杆的平衡条件
第十一章 简单机械
沪科版2024
核心素养
杠杆平衡条件
物理观念
知道杠杆及杠杆相关的概念。
知道杠杆的平衡条件及其表达式。
能从常见工具和简单机械中识别出杠杆并能进行分类。
科学思维
①通过对实例进行分析，结合示意图建立杠杆的模型，掌握力臂的画法。
②通过观察实验现象和分析实验数据，推理得出杠杆的平衡条件。
科学探究
经历探究杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、寻找数据间规律，从而归纳出实验结论的一般方法，提高实验探究能力和思维能力。
科学态度与责任
通过探究杠杆的平衡条件，使学生勇于并乐于参与科学探究，增进交流与合作的意识，加强学生之间的相互协作精神。
1.古希腊学者阿基米德曾经说过
“给我一个立足点和一根足够长
的棍，我就能搬动地球”你知道
这句话中的道理吗？在这句话中
“一个立足点，一根长棍”指的
是什么呢？
导入新课
杠杆
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆（lever）。杠杆是最简单的机械之一。
“硬棒”和“能绕着固定点转动”是杠杆的两个关键特征。“硬”是指不考虑发生形变，是一种理想情况，杠杆是一种理想模型。理想模型是人们分析物理问题的基础。
方法点拨
共同特点
1.是一根硬棒
2.受力的作用
3.绕固定点转动
新课教学
2.生活中的杠杆无处不在，看视频，想一想什么是杠杆？
新课教学
认识杠杆的五要素（以撬棒为例)
o
支点：杠杆可以绕其转动的点（O点）；
动力：使杠杆转动的力（F1）；
动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离（l1）；
F1
F2
阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）；
阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离（l2）。
l1
l2
新课教学
1.仔细观察下列几幅图，请找出每一幅图中杠杆的支点、动力、阻力，画出动力作用线、阻力作用线。
杠杆
新课教学
请找出下列实例中的支点、动力、阻力，画出动力臂、阻力臂。
新课教学
力臂的画法
请画出匀速拉动轻质木棒使重物上升时的动力臂和阻力臂。
一找点
二找线
三连距离
四标签
O
F1
F2
l1
l2
新课教学
F1
F2
O
l1
l2
F1
F2
O
l1
l2
请画出下图中的杠杆在不同位置静止时的动力臂l1和阻力臂l2。
你能发现杠杆在水平位置静止时力臂的特点吗？
新课教学
画出杠杆的动力臂和阻力臂，说出你画力臂的方法。
O
F1
F2
∟
∟
L1
L2
新课教学
2）杠杆是否都是直的？
1）力臂是一定在杠杆上吗？
3）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？
不是。
杠杆可以是直的，也可以是弯的。
会改变。
关于杠杆要注意的问题：
新课教学
杠杆平衡
当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
问题：在杠杆的使用中，杠杆的平衡状态是一种常见而且重要的状态。杠杆在满足什么条件时才会平衡？
新课教学
杠杆的平衡条件
3．探究杠杆的平衡条件
1．杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。
保证力臂沿杠杆，便于测量力臂的大小。　
实验操作：
（1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。
问题：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
杠杆在动态时，是否也能平衡？
2.杠杆在什么条件下才能平衡？
新课教学
次 数 动力F1 /N 动力臂l1 /m 阻力F2 /N 阻力臂l2
/m
1 1 0.12 2 0.06
2 2 0.06 3 0.04
3 3 0.04 4 0.03
（2）杠杆两端挂上不同重力的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平 衡。将动力、阻力、动力臂、阻力臂的数据记录在表格中。
（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力、动力臂的大小，再做 几次实验。
按照实验2人一组进行实验，请大家实验后进行交流。
新课教学
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
4. 分析论证、得出结论
F1·L1=F2·L2
杠杆的平衡条件：
总之，杠杆的平衡条件是
F1·L1 = F2·L2
5.交流与合作
你的实验结论与你的假设一致吗 你的结论是什么
新课教学
实验结果表明，要使杠杆平衡，需要满足以下条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
或写为
变形式：
这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
新课教学
如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20 N的物体，杠杆处于水平静止状态。已知OA长为50 cm，OC长为30 cm，∠OAB＝30°。
(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂。
(2)拉力F的大小是多少？
新课教学
解：(1)如图所示。
(2)如图所示，在Rt△OAD中,
∠ODA＝90°,∠DAO＝30°,
所以OD＝1/2OA＝1/2×50 cm＝25 cm。
根据杠杆平衡条件得：F×OD＝G×OC，
即F× 25 cm＝20 N×30 cm，解得：F＝24 N。
新课教学
生活中的杠杆：
F1
F2
l1
l2
o
2.观察生活中的三种杠杆，它们各有什么特点？
1.请仔细观察下图，利用撬棍撬石头时，它的动力臂比阻力臂长了很多，这是为什么？
新课教学
特点：动力臂大于阻力臂，省力，但动力多通过了距离。
举例说明生活中的省力杠杆。
新课教学
特点：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力，但少通过距离。
举例说明生活中的费力杠杆
新课教学
轴的位置是支点，动力臂小于阻力臂，手加在桨上的动力比水对桨的阻力大，费力杠杆。但是手只要移动较小的距离，就能使桨在水中移动较大的距离。
请注意观察，赛艇的船浆在划水时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？
新课教学
　等臂杠杆：
生活中，你发现有哪一些物体属于等臂杠杆？
特点：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，既不省力又不费力。
新课教学
课堂总结
杠杆
杠杆
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒
五要素
支点：杠杆可以绕其转动的点O
动力：使杠杆转动的力（人施加的力）
阻力：阻碍杠杆转动的力（物体施加的力）
动力臂：从支点到动力作用线的距离
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离
杠杆平衡
平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时。
平衡条件：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂 =
杠杆分类
省力杠杆：> , <，省力，费距离
费力杠杆：<, > ，费力，省距离
等臂杠杆：= , =，不省力，也不费距离
下 课
Thanks!
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