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选择合适的材料“模拟塔吊吊动货物”
任务1：
用棍将水桶提起来
第11章 机械与功
Level 5
杠杆
滑轮
功 功率
机械效率
改变世界的机械
任务2：
使用杠杆，讨论杠杆的共同特征。
A、用剪刀剪纸片
B、用筷子夹起铁钉
C、用钳子剪断金属丝
D、将托盘天平水平放置，并调平衡（托盘哪边“轻”，平衡螺母就向那边调.)
共同点：
1、受到力的作用
2、绕支撑点转动
3、坚实物体
杠杆：
在力的作用下，能绕某一支撑点转动的坚实物体，就是杠杆。
结论1：
杠杆示意图:
F2阻力
O支点
F1动力
力的作用线：一般以过力的作用点为起点，沿力的方向带箭头的直线。
杠杆绕着转动的支撑点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
认识杠杆平衡
任务3：
当杠杆的动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时，杠杆就处于平衡状态。杠杆平衡表现为杠杆静止或匀速转动，我们这节课只研究杠杆静止这种平衡情况。
实验猜想影响杠杆平衡的因素
1、展示杠杆
2、我们可以通过悬挂钩码来产生
杠杆所受动力与阻力。
3、当改变某因素，看到什么现象我们就可以认为这个因素可能会影响杠杆平衡
任务4：
杠杆不平衡了。
影响杠杆平衡条件的因素可能有：
结论2：
1、动力F1和阻力F2的大小
3、力的作用线的方向
2、力的作用点的位置
教师演示 改变力的作用点
教师演示 改变力的方向
1
2
杠杆
依然
平衡
既然杠杆仍然平衡，说明影响杠杆平衡的因素并没有改变。
结合支点、力的作用线，讨论相同点。
“支点到力的作用线的距离”没有变！！
影响杠杆平衡条件的因素可能有：
结论2：
1、动力F1和阻力F2的大小
3、力的作用线的方向
2、力的作用点的位置
4、支点
支点
到
力的作用线
的距离
2、动力臂L1和阻力臂L2的长短
练习1：画出下列物体中F1和F2的力臂
F1
O
L1
F2
L2
任务5：
实验探究:杠杆的平衡条件
设计：
1、如何才能方便地找到杠杆所受的动力和阻力的大小？
猜想: 杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂满足怎样的规律杠杆就平衡？
有数据，才有猜想的依据。
把钩码挂在杠杆上，这时动力和阻力大小与钩码重力相等。
2、如何才能方便地找到动力臂和阻力臂？
F1
O
L1
F2
L2
力臂在杠杆上，杠杆上画有长度刻度，就能在杠杆上直接读出力臂。
3、动力和阻力的方向均竖直向下，力臂在杠杆上时杠杆处于什么位置？
杠杆在水平方向。
4、所以使用杠杆前，应让杠杆水平平衡，如何调节？
和托盘天平相同，哪边“轻”平衡螺母就向那边调。
操作：
1、调节杠杆水平平衡
2、杠杆两边挂上合适的钩码（每个钩码重0.5N）
3、将一端的钩码位置固定，移动另一端钩码的位置，使杠杆再次水平平衡
4、记录F1、F2、L1、L2在表格里
5、改变力或力臂再做两次，记录数据
收集数据：
实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3
4
分析数据：
得出结论：杠杆平衡的条件是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”。
公式：F1L1=F2L2
结论3：
练习2：杠杆此时平衡，已知F1=10N，L1=5cm,L2=2cm.由杠杆平衡条件求出F2的大小。
F1
O
L1
F2
L2
练习3：请同学们找出已调平的托盘天平的动力臂和阻力臂，用刻度尺测量它们的长短，找出力臂的特点。由此讨论托盘天平的工作原理。
F1L1=F2L2
托盘天平水平平衡
因为L1=L2 所以F1=F2
因为在水平面上， F1=G1 F2=G2
所以G1=G2 且G=mg，故m1=m2
延伸1：如果某天平右侧的力臂是左侧力臂的2倍，则此天平能否测量出物体质量？
延伸2：失重了，托盘天平能否继续使用？
愿同学们：
努力学习
强国有我

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