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(共40张PPT)
第4节 简单机械
第1课时 杠杆
能指出杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
学习目标
会绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示。
理解杠杆平衡原理，并能应用杠杆的平衡条件解决简单的问题；会识别生活中常见的省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
情境导入
比一比：女生用核桃钳夹核桃，男生用手捏核桃，看谁先把核桃压碎。
核桃钳就属于简单机械——杠杆，今天我们就来学习杠杆的知识。
一、杠杆
1.认识杠杆
我们每天都在使用机械，有简单的机械，也有复杂的机械。
简单机械
较复杂的机械
这些能给我们提供方便的工具都称为机械。
任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。
杠杆就是一种非常简单的机械。
尝试使用下图各种工具，体验在使用过程中有什么共同特征。
（1）都有一根硬棒。（软的不行，直的弯的都
可以）
（2）工作过程中都在转动。
（4）工作（转动）时都要受到两个力的作用。
（一个能使它转动，另一个阻碍它转动）
（3）转动过程中有一点是不动的。
共同特征：(结构、工作过程）
杠杆：在力的作用下，能够绕着固定点转动的硬棒
叫做杠杆。
F1
F2
O
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
L1
L2
支点：使杠杆绕着转动的固定点（O）
杠杆五要素
动力：使杠杆转动的力（F1）
阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）
动力臂：从支点到动力作用线的（垂直）距离（L1）
阻力臂：从支点到阻力作用线的（垂直）距离（L2）
（1）找支点
（2）画作用线：沿力的作用方向将动力、阻力的作用线画出来。(根据情况)
（3）作垂线：过支点作动力、阻力作用线的垂线段并标注。
画力臂三步曲
L2
L1
画出下列杠杆的力臂
F2
O
F1
F2
L2
L1
人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分：
骨—— 一根硬棒；
肌肉收缩——动力的来源；
两根骨之间可以活动的关节——支点；
移动肢体或物体——阻力的来源。
2.人体上的杠杆
寻找手臂上的杠杆
当手拿物体抬起时找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。
当手拿物体放下时，找
出相应的杠杆，以及支
点、动力、阻力。
O
F1
F2
O
F2
F1
将头部抬起
踮起脚跟
二、研究杠杆的平衡
什么是杠杆的平衡？
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。
杠杆的平衡与动力的大小、阻力的大小、动力臂的大小、阻力臂的大小有关。
根据所给的器材设计实验方案
提示：1.实验中需要测出哪些物理量？如何测量？
2.应该测量几组数据？
3.实验步骤如何设计？
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？
·
F1
F2
O
L1
L2
·
F1
F2
O
L1
L2
使杠杆在水平位
置平衡，便于读
出力臂
实验前杠杆未在水平位置平衡怎么办？
左端低：平衡螺母右移
右端低：平衡螺母左移
实验中杠杆未在水平位置平衡可否再调节螺母？
1、将杠杆中央支在支架上，调节螺母，使杠杆在水平位置平衡。
2、在杠杆两端分别挂上不同数量的钩码，并左右移动钩码的位置，直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。
3、记录力和力臂，填入表格。
4、多次实验。
5、分析数据，得出结论。
实验步骤
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1
2
3
实验数据记录在表格中并要多次测量
杠杆的平衡条件：
F1·L1=F2·L2
动力与动力臂的乘积
阻力与阻力臂的乘积
1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡，能否得出以上结论（图甲）？
想一想
甲
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
乙
（F1变大了）
甲
乙
O
l
l1
O
l1
思考与讨论
如何使杠杆最省力？
提示：比较F沿不同方向时力臂的大小。
沿F2方向用力时动力臂最大，所以F2最小。
A
O
B
如图所示，用撬棒向下撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1米，OB＝1米，若石头对A的压力为500牛，求在B端至少要用多大的力才能撬起石头。
试着自己求一求？
50N
使用杠杆可以省力还是费力
三、杠杆的应用
三类杠杆：
若l1＞l2，则F1 F2
若l1= l2，则F1 F2
若l1＜l2，则F1 F2
＞
＝
＜
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
小结：
判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
请对下列器具应用的杠杆进行分类
等臂杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
生活中的剪刀
什么情况下，人们会选用费力杠杆？使用费力杠杆有什么好处？
当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。
课堂小结
支点（O）
动力(F1)
阻力（F2）
动力臂（l1）
阻力臂（l2）
杠杆
杠杆五要素
杠杆的画法
平衡条件： F1 ·l1=F2 ·l2
杠杆的应用
及时巩固
1．下列关于杠杆的一些说法中，正确的是(　　)
A．杠杆必须是一根直棒
B．杠杆一定要有支点
C．动力臂就是支点到动力作用点的距离
D．当力的作用线通过支点时，力臂最大
B
2．如图所示，把物体A、B分别放在杠杆两端，杠杆左端下沉。则使杠杆转动的力是(　　)
A．物体A的重力 B．杠杆对物体B的支持力
C．物体B的重力 D．物体A对杠杆的压力
D
3．杠杆的平衡条件是(　　)
A．动力臂＝阻力臂
B．动力＝阻力
C．动力×动力臂＝阻力×阻力臂
D．以上均不对
C
4.一根轻质杠杆，在左右两端分别挂200牛和
300牛的重物时，杠杆恰好平衡。若将两边物重
同时减少50牛，则杠杆　（ 　）
A．左端下沉　 B．右端下沉　
C．仍然平衡　 D．无法确定
B
5．如图所示器具中，属于省力杠杆的是(　　)
C
A.扫帚
B.筷子
C.独轮车
D.钓鱼竿
通过上网、查阅资料等方式可以详细研究人体上的杠杆的原理，大家可以把自己搜集到的知识交流一下，感受科学世界的奥妙。
课下作业

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