资源简介

(共46张PPT)
第六章　力和机械
6.5　探究杠杆的平衡条件
(第1课时)
1. 知道杠杆的定义和准确找出杠杆的五要素。
2．会画出杠杆的力和力臂。
3．能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆。
4．通过实验探究杠杆平衡条件。
1. 杠杆的五要素。
2．杠杆的力和力臂的作图。
3．探究杠杆平衡条件的实验。
(1)杠杆：能绕某一_______转动的硬棒(直棒或曲棒均可)。
(2)杠杆五要素：
①支点O：杠杆绕着_______的点；
②动力F1：使杠杆______的力；
③阻力F2：______杠杆转动的力；
④动力臂L1：支点到______作用线的距离；
⑤阻力臂L2：支点到______作用线的距离。(力的作用线相当于一条沿着力的方向的直线，可用虚线沿着原来力的方向延长)
固定点
转动
转动
阻碍
动力
阻力
如图，开瓶盖的起子是杠杆。开瓶盖时，对于杠杆的支点、动力和阻力，下图表示正确的是 ( )
C
[方法指导]支点O：杠杆绕着转动的点；动力F1：使杠杆转动的力；阻力F2：阻碍杠杆转动的力。
下列关于杠杆的一些说法中，正确的是 ( )
A. 杠杆只可以是直的
B. 动力臂就是支点到动力作用点的距离
C. 杠杆支点一定在杠杆上
D. 杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和
C
(1)画力臂方法：一找支点、二找线、三连距离、四标签。
①找支点O；
②找出力的作用线(力的延长线用虚线)
③画力臂(虚线，过支点作力的作用线的垂线)；
④标力臂。
(2)补充说明：力臂通常有两种表示方式，如图所示，选择哪种表示方式根据个人习惯而定。
请在下图中画出动力F1的力臂L1。
[方法指导]力臂是从支点到力的作用线的距离。首先通过支点O作力F1的作用线的垂线，然后画上垂足，标上名称L1。
如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力F1的力臂L1和阻力F2。
(1)杠杆平衡是指：杠杆______或________。
(2)实验前：应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是_____________。
(3)进行实验(课本P25)。
(4)实验结论：杠杆的平衡条件(即杠杆原理)是___________________________。
写成公式____________。
静止
匀速转动
便于测量力臂
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1L1＝F2L2
小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置(实验中所用钩码均相同，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等)。
(1)实验前杠杆左端高、右端低，此时杠杆处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态。接下来应将杠杆左端或右端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节，使杠杆处于水平静止状态。使杠杆处于水平位置平衡并选取杠杆中点作为支点的好处：①_______________；②_______
______________________________。
(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，小明尝试在A点下方再加挂2个相同的钩码，则杠杆____(选填“左”或“右”)端会下沉，为使杠杆保持水平平衡，他可以将挂在B点的钩码_____________(填具体操作)。
平衡
左
方便力臂的读取
避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响
左
向右移动2格
(3)小明又尝试用弹簧测力计代替B点悬挂的钩码，并始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙，此过程中弹簧测力计的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(不计阻力影响)
(4)小刚同学用图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小明同学得出的杠杆平衡条件不相符，原因是_________________________________。
不变
杠杆自身的重力对实验产生了影响
[方法指导](1)静止时处于平衡状态；要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，其目的是便于测量力臂。(2)力和力臂的乘积大的一端下沉；设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，根据杠杆平衡条件求出钩码移动的格数。(3)力臂是支点到力的作用线的距离，分析前后动力臂与阻力臂的比值变化可知示数不变。(4)图丁中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响。
在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)旋，杠杆保持水平的目的是______________。
右
便于读取力臂
(2)如图乙所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上____个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。
(3)杠杆平衡后，小王便得出了杠杆的平衡条件为：F1L1＝F2L2，同组同学小勇认为他这样得出的结论不合理，这是因为______________________________________
_______________________。
1
只通过一组数据得到结论，数据具有偶然性，不具备普遍性
(4)如图丙所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将____(选填字母)。
A. 不变　　　　　　
B. 变小
C. 变大
D. 先变大后变小
C
1．下列说法中错误的是 ( )
A.杠杆一定有支点
B.能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒)，叫做杠杆
C.杠杆可以是弯的，也可以是直的
D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和
D
2．如图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是 ( )
A. 桔子的重力
B. 苹果的重力
C. 杆对桔子的支持力
D. 苹果对杆的压力
D
3．(2022·汕头期末)如图所示，请画出拉力F的力臂L。
4．轻质杠杆在F1和F2两个力的作用下处于平衡状态，请根据F2的力臂L2，画出力F2的示意图。
5．如图所示，正方体受到的重力为50 N，请在图中画出F1的力臂和正方体所受重力的示意图。
6．如图甲，用铁锹铲土时，铁锹可视为杠杆，图乙是其简化图，O为支点，请在图乙中画出作用力F的力臂L。
7．火车上的售货员正推着小车售卖货物。当小车前行遇到障碍物时，需要使小车前轮翘起。请你画出动力臂L1以及阻力臂 L2。
8．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆　　_______(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向____调，直至杠杆在水平位置平衡，这样既能消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于________________。
达到
右
测量力臂的大小
(2)如图乙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
变大
(3)下表是小华做实验时记录的数据，其中两个空缺应为：①___________；②_______。分析数据，可以得出杠杆平衡的条件为______________(用符号表示)。
阻力F2/N
8
F1L1＝F2L2
(4)本实验多次测量的目的是________________。
寻找普遍规律
课后强化
知识点一 杠杆的概念
1.关于杠杆，下列说法中正确的是 ( )
A. 杠杆一定是一根直棒
B. 杠杆的力臂一定在杠杆上
C. 从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂
D. 作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反
C
2.小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。
下列各图能正确表示其工作原理的是 ( )
A B C D
A
3.如图所示，请在图中画出F1的力臂L。
知识点二 杠杆作图
4.在图中画出物体A所受重力示意图，分别画出动力F1、
阻力F2的力臂L1、L2。
5.(古代科技)如图所示是我国古代城墙外护城河上的吊桥，
O为支点，A点为吊桥的重心，当拉起吊桥时，请画出
动力臂L1、阻力F2及阻力臂L2。
6.如图是“探究杠杆的平衡条件”实验装置图，关于此
实验说法正确的是 ( )
知识点三 探究杠杆的平衡条件
A. 图甲中，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应该
向左调节
B. 图乙中，在A点用力拉杠杆，一定是省力杠杆
C. 图丙中，若杠杆左端钩码向左、右端钩码向右各移
动一格，则杠杆左端下沉
D. 图丁中，当F的大小等于钩码重力一半时，可以使
杠杆平衡
答案：C
7.如图所示，杠杆能绕O点转动，不计摩擦、机械自重，
在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，拉力
F与物重G的大小关系是 ( )
A.F＝G B.F＝ G
C.F＝ G D.F＝ G
C
8.如图，在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
甲 乙 丙
(1)实验前杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处在_____
(选填“平衡”或“非平衡”)状态，为使杠杆处于
水平位置平衡状态，应将平衡螺母向____(选填“左”
或“右”)调。此操作目的是_______________；
平衡
左
便于读取力臂
(2)杠杆平衡后，小英同学在图乙所示的A位置挂上2个
钩码，可在B位置(支点往右第二格)挂上___个钩码，
使杠杆在水平位置平衡；
(3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点，
当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在
水平位置始终保持平衡(如图丙)，测力计示数如何变
化___(选填字母)；
A.一直变大 B.一直变小
C.先变大后变小 D.先变小后变大
3
D
(4)在该实验的探究过程中，我们需要测量和记录动力、
动力臂、阻力、阻力臂四个物理量，在进行多次实
验的过程中，我们______(选填“可以”或“不可以”)
同时改变多个量，进行探究测量。
可以
9.在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
(1)如图甲所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，
要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂____个相同的
钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码
同时朝远离支点方向移动一小格，则杠杆_________
(选填“顺时针”或“逆时针”)转动。
6
顺时针
(2)保持A点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制了L1-F1的关系图象，如图乙所示，请根据图象推算，当L1为0.6 m时，F1为______N。
0.5
(3)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了____。
A. 减小摩擦
B. 使每组数据更准确
C. 多次测量取平均值减小误差
D. 获取多组实验数据归纳出物理规律
D
(4)进行正确操作后测出力和力臂记录在如下表格中：
程勇同学根据表中记录的多次实验数据分析得出如
下结论：动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂。张华同学
说他得出的结论是错误的，她判断的依据是：不同
的物理量不能进行__________。
加法运算
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 3 2 4 1
3 4 5 5 7
3 5 6 6 5

展开更多......

收起↑