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(共35张PPT)
第十二章 简单机械
12.1 杠杆
(人教版)
1
★课堂引入
思考
人类很早以前就使用杠杆了。壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然屹立于八百里秦川。司马迁在史记中有关于这座宫殿的描述，上图就是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景。
你能讲出其中的道理吗？
1
★课堂引入
思考
给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球。
——阿基米德
2
★课堂活动
一、杠杆
这些用具有什么共同的特点呢？
2
★课堂活动
一、杠杆
它们的共同特点是：在力的作用下都能绕某一固定点转动。
在物理学中，把它们叫做杠杆。
1.定义：
一根硬棒在力的作用下如果能绕着某一固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
2
★课堂活动
一、杠杆
在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？
开瓶器
剪刀
扳手
铁钳
独轮车
指甲刀
2
★课堂活动
一、杠杆
2
★课堂活动
一、杠杆
古时候的杠杆应用
埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高146.5米相当于40层高的摩天大厦，由230万块重约2.5吨的大石块叠成，最大的一块重约 16 吨！全部工程历时30余年。
2
★课堂活动
一、杠杆
今天我们用塔吊建成现代化城市！
2
★课堂活动
一、杠杆
当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点。
当你抬脚跟的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆(如图)，这时肌肉的拉力比体重要小。
2
★课堂活动
一、杠杆
杠杆的五要素
F
O
支
点
F1
动力
F2
阻力
动力作用线
l1
阻力作用线
l2
2
★课堂活动
一、杠杆
杠杆的五要素：
支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
F2阻力
L1动力臂
L2阻力臂
动力作用线
O支点
杠杆绕着转动的固定点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
支点到动力作用线的距离
F1动力
阻力作用线
支点到阻力作用线的距离
力臂：指支点到力的作用线的垂直距离。
2
★课堂活动
一、杠杆
如何画力臂
找支点(点不动,杆转动)
2
★课堂活动
一、杠杆
如何画力臂
O
O
O
O
O
2
★课堂活动
一、杠杆
如何画力臂
沿动力、阻力的作用方向将力的作用线延长(画成虚线)
标垂足，标力臂(用大括号括起来)
过支点到力的作用线作垂线段,虚线
找支点(点不动,杆转动)
2
★课堂活动
一、杠杆
如何画力臂
F1
L1
◎
o
F2
L2
2
★课堂活动
一、杠杆
如何画力臂
F1
F2
L1
L2
F1
F2
o
画力臂
2
★课堂活动
一、杠杆
如何画力臂
2.课堂活动
F1
F2
L1
L2
o
思考1：
力臂是一定在杠杆上吗？
不一定
2
★课堂活动
一、杠杆
思考：
杠杆是否都是直的？
不一定
2
★课堂活动
一、杠杆
思考：若一力作用在杠杆上，作用点不变，但力的作用方向改变，力臂是否改变？
O
支
点
F1
动力
F2
阻力
l1
l2
F1
动力
l1
会
2
★课堂活动
二、杠杆的平衡条件
什么是杠杆的平衡？
杠杆在动力和阻力的作用下能静止或缓慢的匀速转动，我们就说杠杆平衡。
2
★课堂活动
二、杠杆的平衡条件
什么是杠杆的平衡？
杠杆在动力和阻力的作用下能静止或缓慢的匀速转动，我们就说杠杆平衡。
甲
乙
2
★课堂活动
二、杠杆的平衡条件
实验探究：杠杆的平衡条件
1、提出问题：
2、猜想与假设：
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？
哪个是正确的呢？
2
★课堂活动
二、杠杆的平衡条件
3、制定计划与设计实验：
O
L1
L2
杠杆
平衡
螺母
实验时要先调节两端的螺母，使杠杆水平位置平衡。
F1
F2
2
★课堂活动
二、杠杆的平衡条件
思考：指出下图中两杠杆支点O的位置，画出动力臂L1和阻力臂L2，其中杠杆_____（选填“甲”或“乙”）的力臂能直接从图中读出,L1=____cm，阻力臂L2=____cm。（杠杆中的刻度为每格5cm）
甲
乙
为什么要求杠杆静止在水平位置呢？
答：杠杆水平平衡时力臂的数值在杠杆上，便于读出力臂。
2
★课堂活动
二、杠杆的平衡条件
实验次数 F1/N L1/m F2/N L2/m
1
2
3
4
4、进行实验与收集数据：
F1·L1 = F2·L2
2
★课堂活动
二、杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件是：
使结论具有普遍性，避免偶然性。
思考(3)、多次实验的目的：
动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂
2
★课堂活动
三、生活中的杠杆
这类杠杆，可以省力，但费距离。如：撬棍、钉锤撬钉子、独轮车、开瓶器、钢丝钳等。
这类杠杆，虽然费力，但可以省距离。如：钓鱼杆、镊子、理发剪、筷子等。
这类杠杆，既不能省力，也不能省距离。如：天平
杠杆的分类
1、省力杠杆：L1>L2，F12、费力杠杆：L1F2
3、等臂杠杆：L1=L2，F1=F2
2
★课堂活动
三、生活中的杠杆
1）、要使动力最小，那么动力臂就最长；
2）、最长的动力臂是：连接支点到动力作用点的直线。
3）、最小动力的画法：过动力作用点做垂直于动力臂的力。
补充：
3
★典例分析
典型例题
O
O
F1
F2
l1
l2
l2
F1
F2
O
F1
F2
l1
l2
羊角锤
钓鱼竿
l1
3
★典例分析
典型例题
如图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动。重力为100N的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，那么作用于B端的最小力的力臂等于 cm，最小力的大小等于 N。
①支点O到动力作用点的距离是杠杆中最长的动力臂。
②在阻力、阻力臂不变，动力臂最长，动力最小。
40
50
4
★课堂小结
二、杠杆的五要素
杠杆的五要素：
一、认识杠杆
一根硬棒在力的作用下如果能绕着某一固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。
三.杠杆的平衡条件是
F1·L1 = F2·L2
5
★练习巩固
1.请画出图中力的力臂。
O
F2
F1
L1
L2
5
★练习巩固
2．如图所示，ＡＢ为一根质量不计的细棒，用绳在Ｏ处吊起，当Ａ、Ｂ两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡．若ＯＡ=0.8m，ＯＢ=0.4m，甲的重力为10N，则乙的重力为 N．
20
5
★练习巩固
3.有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，
动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？
已知：F1＝1000N F2＝3000N L1＝1.5m
求：L2＝？
解：根据杠杆的平衡条件：
　　　F1L1 = F2L2
　　　L2 = F1L1 / F2
=(1000N X 1.5m) / 3000N
=0.5m
答：它的阻力臂为0.5m。

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