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第十一章 简单机械
第一节 探究：杠杆的平衡条件
讨论：下列工具工作时有什么共同特征？
第一节 探究：杠杆的平衡条件
情境导入
认识生活中的杠杆：
撬棒、羊角锤、剪刀、钳子、镊子、核桃钳等。
2
一、认识杠杆
讨论：下列工具工作时有什么共同特征？
第一节 探究：杠杆的平衡条件
新课探究
1、定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
杠杆的概念
新课探究
情境导入
课堂小结
F1
F2
l1
o
l2
与杠杆有关的物理概念
2、杠杆的五要素
支 点：杠杆可以绕其转动的点O。
动 力：促使杠杆转动的力F1。
阻 力：阻碍杠杆转动的力F2。
动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。
阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。
新课探究
情境导入
课堂小结
（４）标示：最后用大括号或箭头勾出力臂，并在旁边写上字母l1或l２。
画力臂的方法
（1）找点：先确定杠杆的支点Ｏ和动力、阻力的方向。
（2）画线：过力的作用点沿力的方向画出力的作用线；
（３）作垂线段：用细实线作从支点Ｏ到力的作用线的垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。
新课探究
情境导入
课堂小结
正确理解杠杆五要素
（1）动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。
（2）力臂不一定在杠杆上，当力的作用线不垂直于杠杆时，力臂与杠杆不重合。
（3）支点一定在杠杆上，动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。
（4）当力的作用线恰好通过支点时力臂为零，这个力不能使杠杆转动。
F1
F2
O
l2
l1
O
F1
F2
l2
l1
F2
l2
F1
O
l1
新课探究
情境导入
课堂小结
试一试：画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
O
l2
O
新课探究
情境导入
课堂小结
1.杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。
问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？
二、杠杆的平衡条件
新课探究
情境导入
课堂小结
2.探究杠杆的平衡条件
保证力臂沿杠杆，便于测量。　
实验操作：
〔1〕调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。
问题：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
新课探究
情境导入
课堂小结
〔2〕杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
〔3〕改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。
新课探究
情境导入
课堂小结
〔4〕在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的方法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
新课探究
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课堂小结
　实验结论：杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。
次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m
1
2
3
4
5
6
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课堂小结
思考与讨论
①杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用
答案：作用是调节杠杆自身的平衡
②杠杆调平的方法是什么
答案：左边高向左调，右边高向右调
新课探究
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课堂小结
O
l1=9m
l2=6cm
F1=200N
F2
例题：
由F1l1＝F2l2 得：
解：
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.06m
=3×104N
m
=
F2
g
=
10N·kg-1
3×104N
=3×103kg = 3 t
新课探究
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课堂小结
杠杆平衡条件：
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。
F1l1＝F2l2
F1
F2
=
l2
l1
根据杠杆平衡条件可以知道杠杆的运用有三种情况：
三、杠杆的运用
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课堂小结
　1．省力杠杆：
动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。
在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？
我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？
新课探究
情境导入
课堂小结
o
　 使用费力的杠杆，有什么好处呢？
请注意观察，赛艇的船桨在划水时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了还是费力了呢？
新课探究
情境导入
课堂小结
　　2．费力杠杆：
动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。
在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？
使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。
新课探究
情境导入
课堂小结
　3．等臂杠杆：
动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。
物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。
托盘天平
物理天平
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情境导入
课堂小结
1．下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是
（ ）
A．启瓶器
B．切纸铡刀
C．食品夹
D．羊角锤
C
课堂练习
新课探究
情境导入
课堂小结
C
2.如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（ ）。
新课探究
情境导入
课堂小结
　　3．如图所示，分别沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）
A．沿F1方向的力最小
B．沿F2方向的力最小
C．沿F3方向的力最小
D．三个力的大小相等
B
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
新课探究
情境导入
课堂小结
杠杆的平衡条件
杠杆
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆
支 点(O)
动 力(F1)
阻 力(F2)
动力臂(l1)
阻力臂(l2)
杠杆的五要素
杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
杠杆的应用
第一节 探究：杠杆的平衡条件
课 堂 小 结
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