杠桿小游戲單手捏核桃核桃鉗夾核桃小組活動使用工具：2.用羊角錘拔釘子1.用剪刀剪紙片3.用核桃鉗夾核桃思考：使用時，對工具施加力了嗎？

使用時，工具動了嗎？工具的制作材料是否堅(jiān)硬？什么是杠桿？

在物理學(xué)中，把在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒稱為杠桿。OF1F2支點(diǎn)、動力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)都在杠桿上；力的作用點(diǎn)，沿力的方向所畫的直線叫做力的作用線。加油站當(dāng)杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動時，杠桿處于平衡狀態(tài)。加油站1.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。大小2.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。作用點(diǎn)探究影響杠桿平衡的因素：

在杠桿一端的某一處掛上鉤碼并保持?jǐn)?shù)目不變，用彈簧測力計在另一端的某個固定位置向不同的方向拉杠桿使之在水平位置平衡:（1）豎直向下拉（2）斜向下拉記錄兩次彈簧測力計的示數(shù)，比較大小提示：使用彈簧測力計時拉力與彈簧的軸線方向要一致。方向總結(jié)：探究影響杠桿平衡的因素杠桿的平衡不僅與力的大小、作用點(diǎn)有關(guān)，而且與力的_____有關(guān)。F2OF1F1F2OF1F1力臂：從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離1.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。大小2.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。作用點(diǎn)3.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。方向?qū)嵸|(zhì)改變的是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離支點(diǎn)(o)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)動力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力動力臂(L1)：從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離(力的作用線：過力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線)杠桿的五個要素OF1F2L1L2力臂的畫法畫出動力和阻力的作用線過支點(diǎn)到力的作用線作垂線段標(biāo)出力臂找支點(diǎn)F2F1O練一練F2F1O收獲……英國哲學(xué)家：培根科技改變生活！知識就是力量！第1節(jié)杠桿第十二章簡單機(jī)械

情境導(dǎo)入古代戰(zhàn)爭，有一種攻城用的機(jī)械，即人力拋石機(jī)，最早出現(xiàn)在公元前5世紀(jì)戰(zhàn)國時期．這種武器可把石彈、巨石或重物投到敵方的城墻上、城內(nèi)或兵陣內(nèi)，造成破壞．你知道人力拋石機(jī)的原理嗎？這其中有什么物理奧秘呢？學(xué)習(xí)目標(biāo)1．認(rèn)識杠桿及其五要素(重點(diǎn))2．會探究杠桿平衡的條件(重點(diǎn))3．認(rèn)識生活中的杠桿(難點(diǎn))課前·自主預(yù)習(xí)【自主梳理】1．一根硬棒，在力的作用下如果能繞著_________轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿．杠桿可以是直的也可以是_______.2．杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)叫_______，使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫_______，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫_______，從支點(diǎn)到動力作用線的距離叫_________，從支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫_________.固定點(diǎn)

彎的

支點(diǎn)

動力

阻力

動力臂

阻力臂

3．通過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線，叫做力的_________._______是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，而不是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離．4．杠桿的平衡條件是_______×_________＝_______×_________，或?qū)懽鱛______＝_______.5．杠桿的分類：杠桿可以分為_______杠桿、_______杠桿和_______杠桿．作用線

力臂

動力

動力臂

阻力

阻力臂

F1l1

F2l2

省力

費(fèi)力

等臂

【小試牛刀】6．在如圖所示的簡單機(jī)械中，屬于省力杠桿的是 (

)B

7．如圖所示，用裁紙刀裁紙．在A、B、C三點(diǎn)中，支點(diǎn)是____點(diǎn)，動力作用點(diǎn)是____點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)是____點(diǎn)．8．小斌同學(xué)在做物理實(shí)驗(yàn)時，用來夾取砝碼的鑷子是_______杠桿．(填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)9．如果杠桿的動力臂是1cm，阻力臂是10cm，要使杠桿平衡，動力必須是阻力的_____倍，這類杠桿可以省_______，但不能省_____.C

A

B

費(fèi)力

10

距離

力

課堂·合作探究如圖的工具在使用時，有什么共同特點(diǎn)？問題提示：都是杠桿．1杠桿總結(jié)：杠桿1．定義：一根硬棒，在力的作用下繞著_________轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿．2．支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點(diǎn)O.3．動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F動力．4．阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F阻力．5．作用線：沿力的方向所畫的線叫作用線．6．動力臂：從支點(diǎn)到_____________的距離，用字母l1表示．7．阻力臂：從支點(diǎn)到_____________的距離，用字母l2表示．固定點(diǎn)

動力作用線

阻力作用線

例1如圖，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，在B處吊一重物．請?jiān)趫D中畫出杠桿所受的動力和阻力及動力臂和阻力臂．

答案：如圖

例2如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一重物G，繩受的拉力為F2，O為杠桿的支點(diǎn)．請?jiān)诟軛U的端點(diǎn)B處畫出使杠桿保持靜止的最小的力F1的示意圖，并作出F2的力臂l2.

答案：如圖

例3如圖所示，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，請根據(jù)已知的力畫出力臂或根據(jù)力臂畫出力．

答案：如圖

畫力臂1．一找點(diǎn)：首先確定杠桿的支點(diǎn)和動力、阻力的方向．2．二畫線：畫出動力和阻力的作用線，必要時用虛線將力的作用線延長．3．三作垂線段：從支點(diǎn)向作用線作垂線，垂線段即為動力臂或阻力臂．4．四用括號來體現(xiàn)：最后用大括號或箭頭勾出力臂，并在旁邊寫上字母l1或l2.1．定義：杠桿平衡指杠桿在動力和阻力的作用下_______或___________.2．實(shí)驗(yàn)步驟(1)先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，再調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在___________平衡．(2)在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在___________平衡．這樣做的目的是______________________.2杠桿的平衡條件靜止

勻速轉(zhuǎn)動

水平位置

水平位置

便于測量力臂的大小

(3)把支點(diǎn)右邊的鉤碼重當(dāng)作動力，支點(diǎn)左邊的鉤碼重當(dāng)作阻力，用刻度尺量出動力臂和阻力臂，將各數(shù)據(jù)填入表格中．(4)改變鉤碼的個數(shù)，再做兩次，將結(jié)果填入表格中.實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1

2

3

總結(jié)：根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，可找到杠桿的平衡條件是_____________________________，實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是_________________________________.提示：運(yùn)用公式F1l1＝F2l2進(jìn)行計算時，力的單位應(yīng)該是N，力臂的單位可以是m、cm，但動力臂和阻力臂的單位一定要統(tǒng)一．動力×動力臂＝阻力×阻力臂

避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，尋找普遍規(guī)律例4如圖所示是小李和小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置．(1)實(shí)驗(yàn)前沒掛鉤碼時，杠桿靜止的位置如圖甲所示，此時應(yīng)將平衡螺母向_____調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．右

(2)杠桿平衡后，小李在左右兩側(cè)分別掛上鉤碼，如圖乙所示，杠桿的_____端會下沉，要使杠桿重新在水平位置平衡，在不改變鉤碼懸掛點(diǎn)的位置和改變較少鉤碼的前提下，只需_______________________即可．(3)小李和小王又分別設(shè)計了兩種實(shí)驗(yàn)方案，小李的方案如圖丙所示，小王的方案如圖丁所示．你認(rèn)為_______的實(shí)驗(yàn)方案更好，請說明你的理由：_________________________________________________________.左

將左側(cè)的鉤碼去掉一個

小李

丙圖中彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，力臂在杠桿上，便于測量

(4)實(shí)驗(yàn)中小王提出：如果在杠桿的O點(diǎn)用彈簧測力計施加一個向上的力，這個力在探究實(shí)驗(yàn)時是否影響到杠桿的平衡？請說明理由．_____________________________________________________________________.不影響．因?yàn)檫@個作用在杠桿O點(diǎn)，力的力臂等于零，所以不影響杠桿的平衡例5如圖所示的杠桿正處于水平平衡，若在杠桿兩邊的鉤碼下再加一個鉤碼(鉤碼的質(zhì)量都相同)，杠桿將 (

)A．還繼續(xù)處于水平平衡B．右端上升，左端下降C．右端下降，左端上升D．無法確定杠桿的運(yùn)動狀態(tài)C

常考熱點(diǎn)(1)杠桿平衡是指什么？(杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動)(2)為什么調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？(方便測出力臂的大小)(3)實(shí)驗(yàn)前如何調(diào)節(jié)杠桿平衡？(調(diào)節(jié)平衡螺母，左高左調(diào)，右高右調(diào)，在測量過程中不能調(diào)節(jié)平衡螺母)(4)使支點(diǎn)在杠桿的幾何中心上，為什么？(避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響)(5)用彈簧測力計代替杠桿一側(cè)的鉤碼的好處：能直接測出拉力大小.(6)應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)的目的：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性.(7)分析與評估：保持杠桿平衡，斜拉彈簧測力計時，彈簧測力計的示數(shù)變大，因?yàn)槔Φ牧Ρ圩冃×耍?在圖示均勻杠桿上做標(biāo)記，使杠桿被等分成8段．①如圖，當(dāng)杠桿水平靜止時豎直向下的拉力F＝30N，則杠桿重為_____N.②若僅將支點(diǎn)從點(diǎn)1移至點(diǎn)2，則杠桿水平靜止時豎直向下的力F＝______N；當(dāng)支點(diǎn)在點(diǎn)2時改變F的作用點(diǎn)和方向，則使杠桿水平靜止的最小力F＝_____N.3杠桿平衡的計算60

120

20

例7如圖所示，將質(zhì)量為6kg，邊長為0.1m的正方體合金塊，用細(xì)線掛在輕質(zhì)杠桿A點(diǎn)處，在B點(diǎn)施加與杠桿垂直的力F1時，杠桿在水平位置平衡，其中OB＝3OA，g取10N/kg.求：(1)合金塊的重力．(2)合金塊的密度．(3)拉力的大小．(1)畫出圖中杠桿的動力臂l1和阻力臂l2.根據(jù)杠桿平衡條件：_____________，因?yàn)閘1_______l2,所以F_______G

，我們把這個杠桿叫_______杠桿．若將圖中的重物G提升h，動力F移動的距離為s，則s_______h.4生活中的杠桿F1l1＝F2l2

>

<

省力

>

總結(jié)1：省力杠桿動力臂_______阻力臂，_____省力，但_____距離．大于

能

費(fèi)

(2)畫出圖中杠桿的動力臂l1和阻力臂l2.根據(jù)杠桿平衡條件：_____________，因?yàn)閘1_______l2，所以F_______G，我們把這個杠桿叫_______杠桿．若將圖中的重物G提升h，動力F移動的距離為s，則s_______h.F1l1＝F2l2

<

>

費(fèi)力

<

總結(jié)2：費(fèi)力杠桿動力臂_______阻力臂，_______省力，但_____距離．總結(jié)3：等臂杠桿動力臂_______阻力臂，_____省力也_____省距離．注意生活中沒有既省力又省距離的杠桿．小于

不能

省

等于

不

不

例8下列所示的簡單機(jī)械，在使用時費(fèi)力的是 (

)A

例9如圖，已知AO＝BC＜OB，A點(diǎn)所掛物體的重力為G，O為支點(diǎn)，欲使杠桿平衡，需在C

點(diǎn)施加一個力，使這個力是最小的．請?jiān)趫D中畫出這個力．

答案：如圖

杠桿畫最小力1．阻力與動力臂為一定值時，

要使動力最小，盡可能使阻力臂最小．2．阻力×阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大，需要做到：(1)在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；(2)動力方向過該點(diǎn)且與動力作用線垂直．隨堂·即時鞏固1．關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是 (

)A．杠桿一定是一根直的硬棒B．杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上，且在杠桿的中間位置C．作用在杠桿上的動力一定與杠桿的阻力方向相反D．力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上杠桿和畫力臂基礎(chǔ)分點(diǎn)練D

2．如果把鐵鍬看作費(fèi)力杠桿，在圖中所示的A、B、C三點(diǎn)中，支點(diǎn)是____點(diǎn)，動力作用點(diǎn)是____點(diǎn)．B

C

3．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，請?jiān)趫D中畫出杠桿OA的動力臂l.

答案：如圖

4．在圖中畫出拉力F的力臂l.

答案：如圖

5．如圖為探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，杠桿平衡時，鉤碼對杠桿的阻力F2＝10N，阻力臂l2＝20cm，測力計示數(shù)F1＝25N，則動力臂l1為 (

)A．15cm

B．8cm

C．50cm

D．80cm杠桿平衡條件及計算B

6．如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)．如果杠桿兩側(cè)的鉤碼各減少一個，杠桿將 (

)A．左端下降B．右端下降C．仍然平衡D．無法判斷B

7．如圖所示，活塞式抽水機(jī)手柄可以看作是繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿，它在動力F1和阻力F2的作用下，處于平衡狀態(tài)，則 (

)A．F1·OC＝F2·OA

B．F1·OD＝F2·OBC．F1·OE＝F2·OA

D．F1·OE＝F2·OBD

8．如圖是自行車手閘的示意圖，手閘是一個簡單機(jī)械，這種簡單機(jī)械的名稱是_______，當(dāng)圖中手對車閘的作用力F＝10N時，剎車?yán)€受到力的大小為_____N.杠桿

40

9．如圖所示，