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(共21张PPT)
第十章　机械与人
科学探究：杠杆的平衡条件
做一做：①镊子夹东西②剪刀剪纸③用直尺撬文具盒
看一看：图片中的工具，思考并讨论它们工作时的共同特征
活动 观察体验
认识杠杆
做一做：①镊子夹东西②剪刀剪纸③用直尺撬文具盒
看一看：图片中的工具，思考并讨论它们工作时的共同特征
活动 观察体验
认识杠杆
支点
阻力
阻力臂
动力
动力臂
1.定义：
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。
2.杠杆的五要素：
支 点(O )：杠杆绕着转动的固定点
动 力(F1)：使杠杆转动的力
阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力
动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离
阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离
什么是杠杆平衡？
杠杆的平衡状态
当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态，我们就说杠杆处于平衡状态。
L1
L2
L2
力的作用线
力的作用线
杠杆 要素:
阻力F2
动力臂l 1
阻力臂l 2
动力作用线
阻力作用线
支点O
动力F1
五
画力臂的步骤:
1、找支点
2、画力的作用线
3、从支点向力的作用线作垂线
4、用大括号把垂足与支点间的垂线段括起来，标上力臂符号
实验探究：杠杆的平衡条件
①提出问题：
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？
②猜想与假设：
假设一：F1+l1=F2+l2
假设二：F1–l1=F2–l2
假设三：F1/l1=F2/l2
假设四：F1·l1=F2·l2
A
B
器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
测量的物理量：力的大小
力臂的长度
（2）A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？
采用A图。实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出或量出力臂的大小。
（1）杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用
调节杠杆自身的平衡。
③制定计划与设计实验
④进行实验，收集证据：
调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡。
改变悬挂的钩码个数（动力F1、阻力F2），移动其悬挂的位置，使杠杆仍在水平位置平衡，将数据填入下表。
实验次数 F1/N l1/m F2/N l2/m
1
2
3
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
⑤分析论证、得出结论
F1·l1=F2·l2
或
杠杆的平衡条件：
⑥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
⑦评估
以上实验过程是否合理？结论是否可靠？实验结论与假设猜想是否有差异？还有进一步的改进措施吗？
注意
在实验过程中，
（1）将杠杆尺的重心放在支点上是为了排除杠杆自重对实验的影响；
（2）调节杠杆使其在水平位置平衡是为了便于测量力臂的大小；
（3）测量多组数据是为了使实验结论具有普遍性。
杠杆的运用
舂
桔槔
生活中的杠杆
杠杆的分类
省力杠杆 :L1>L2 F1费力杠杆 :L1F2
等臂杠杆 :L1=L2 F1=F2
强化训练
图中哪些杠杆省力，哪些杠杆费力，哪些杠杆既不省力也不费力？使用这三类杠杆各有什么好处
省力杠杆
能省力
省力杠杆
能省力
等臂杠杆
测物体的质量
费力杠杆
能省距离
拓展
判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆有以下三种方法：
方法一：首先准确地找到支点，正确分析杠杆受的力哪个是动力，哪个是阻力，然后再作出各力臂，动力臂大于阻力臂是省力杠杆；动力臂小于阻力臂是费力杠杆。
方法二：设想让杠杆绕支点转动，通过比较动力作用点和阻力作用点移动的距离来判定。动力作用点移动距离大的是省力杠杆；动力作用点移动距离小的是费力杠杆。
方法三：根据使用杠杆时的目的判定。如利用羊角锤起钉子目的是为了省力，故是省力杠杆。
课堂练习
1、两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡，则（ ）
A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小
D
2、要使杠杆AOB平衡，在图中画出作用在A点的最小的力F的方向：
G
∟
A
B
F
支点O
一找点（找离支点O最远的点A）
二画线（画出OA连线）
三作垂线段（从A点按合理方向作OA垂线）
四把符号写旁边（力F符号）

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