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第十二章 简单机械
第一节 杠 杆
小组讨论：这些机械有哪些共同之处？
这些是杠杆吗？
古人捣谷的舂
汲水的桔槔
自学课本77页的五个名词
：杠杆绕着转动的点（O）
：使杠杆转动的力（F1）
：阻碍杠杆转动的力（F2）
：从支点到动力作用线的距离（l1）
：从支点到动力作用线的距离（l2）
O
F2
l1
l2
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
F1
杠杆五要素：
认一认：请指出下图中的支点、动力臂和阻力臂。
画一画：画出撬棒、跷跷板的动力臂与阻力臂
O
l1
l2
O
F1
F2
l1
l2
什么因素影响杠杆的平衡？
小组讨论，猜想并说出依据。
看哪个小组表现的最好。
O
F1
F2
提出问题：
l1
l2
影响杠杆的平衡的因素：
力的大小
力臂
动力F1,阻力F2
动力臂 , 阻力臂
l1
l2
动力、动力臂，阻力、阻力臂之间满足什么关系杠杆才能平衡？
跷跷板
猜想：
我的实验我设计！
（每个钩码重0.5N）
★ （1）测量几个量？测几次？
★ （2）如何给杠杆施加力？
★ （3）你让杠杆在什么位置平衡？为什么？
★ （4）两端的螺母起什么作用？中间的水准泡又能起什么作用？
★ （5）如何操作使杠杆更安全、平稳？
实验步骤
1、调节平衡螺母，观察水准泡使杠杆在水平位置平衡,防止杠杆自身重力的影响。
2、在杠杆左端某整刻度上加动力F1，在右端加阻力F2使杠杆平衡，记录数据
3、多次改变动力F1的大小或力臂，在右端某处加阻力F2使杠杆平衡记录数据
实验次数 左边 右边
动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1
2
3
杠杆的平衡条件是：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示为：F1·L1=F2·L2
这就是我和阿基米德发现的杠杆原理。
如图所示，用一个小小的弹簧秤，竟然称出了大象的重，用一根长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9m和0.06m，若弹簧秤的示数F1为200N，若不计槽钢和铁笼的重力，则大象重多少牛？质量多大？(g=10N/kg)
学以致用
解:根据杠杆的平衡条件F1·L1=F2·L2，有
F1=200N
l1=9m
l2=0.06m
F2=F1·L1/L2=200Nx9m/0.06m=3x104N
则大象的重力为G=F2=3x104N
大象的质量为m=G/g=3x104N/10N/kg=3000kg=3t。
观察体验:
　　
　
三、杠杆的分类:
F1·L1=F2·L2
(1)动力臂＞阻力臂
省力杠杆
费距离
(2)动力臂＝阻力臂
等臂杠杆
不省不费力；不省不费距离
(3)动力臂＜阻力臂
费力杠杆
省距离
O
F1
F2
F1
F2
O
l2
l1
F1
F2
撬棒
羊角锤
钓鱼竿
下列杠杆属于哪一类？
一、杠杆：在力的作用下能够绕固定点
转动的硬棒 。
支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂
二、杠杆的平衡条件： F1 l 1= F2 l 2
三、杠杆的分类：省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
盘点收获
1、通过互联网查阅“人体上的杠杆”，了解人体上的杠杆。
2、阿基米徳说过 “给我一个立足点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球”试分析它的可能性。
多学多得
再见
小强在验证杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 调节。
（2）在下图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F1=1.2N，F2=1.5N；OA=30cm，OB=20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1×OA和F2×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1 l1= F2 l2。小强的失误是 。
O
F1
F2
l1
l2
O
F1
F2
l1
l2
O
l2
l1
F1
F2
O
F1
F2
l1
l2
撬棒
羊角锤
钓鱼竿
天平
实验次数 左边 右边
动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1
2
3
实验数据记录
结论： F1 × L1 =F2× L2
温馨提示：一个钩码对杠杆的拉力是0.5N
O
F1
F2
O
F1
F2
O
F1
F2
O
F1
F2
思考并讨论：这些机械有什么特点？
撬棒
羊角锤
压水井
跷跷板
拓展探究
　　改用弹簧测力计分别竖直向下拉、斜向下拉杠杆使之平衡，读出示数。看看还能得出杠杆的平衡条件吗？
o
l1
l1’

如图所示，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的，O为支点，杠杆左边第3个格挂有2个相同的钩码，为使杠杆在水平位置平衡，可以在杠杆右边第 个格挂 个相同的钩码。
O
O
O
F1
F2
F1
F2
O
F1
F2
画出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
羊角锤
压水井
跷跷板
O
F2
l1
l2
F1
O
F1
F2
O
F1
F2
O
F1
F2
O
F1
F2
思考并讨论：这些机械有什么特点？
撬棒
羊角锤
压水井
跷跷板
o
力的作用点
o
F1
F1
F1
F1
支点到力的作用线的距离。
力臂
力的大小
影响杠杆平衡的因素
力的方向
力的作用线：

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