第十二章

簡(jiǎn)單機(jī)械第1節(jié)

杠桿

第2課時(shí)怎樣使蹺蹺板保持水平平衡呢？1.通過實(shí)驗(yàn)，探究杠桿的平衡條件及應(yīng)用（重點(diǎn)）2.知道省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿的特點(diǎn)（重點(diǎn)）3.知道杠桿在生活中的應(yīng)用?！静孪肱c假設(shè)】【制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)鉤碼帶刻度有平衡螺母的木尺動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂？杠桿平衡的平衡狀態(tài)：動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂？靜止?fàn)顟B(tài)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)彈簧測(cè)力計(jì)知識(shí)點(diǎn)一：探究杠桿的平衡條件3.實(shí)驗(yàn)中，為什么讓杠桿在水平位置平衡？掛鉤碼或用彈簧測(cè)力計(jì)拉2.實(shí)驗(yàn)中，如何方便地提供動(dòng)力和阻力？1.實(shí)驗(yàn)前，為什么讓杠桿在水平位置平衡？便于讀出力臂消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿靜止達(dá)到水平平衡狀態(tài)。（2）杠桿兩端掛上不同數(shù)量鉤碼，移動(dòng)鉤碼位置，使杠桿重新水平平衡。（3）用F1

、F2表示鉤碼對(duì)杠桿施加的力；

用L1、L2表示鉤碼懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)O距離；（4）改變鉤碼數(shù)量和距支點(diǎn)O的距離，使杠桿再次處于水平靜止?fàn)顟B(tài)。將實(shí)驗(yàn)記錄填入表格中。

【實(shí)驗(yàn)步驟】L1L2F2F1次數(shù)動(dòng)力F1（鉤碼）/個(gè)阻力F2（鉤碼）/個(gè)動(dòng)力臂l1/格阻力臂l2/格12343443642342242222【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2實(shí)驗(yàn)探究：杠桿平衡條件

動(dòng)物園內(nèi)，一位物理老師利用一個(gè)小小的彈簧測(cè)力計(jì)，就測(cè)出了一頭大象的質(zhì)量(圖甲)。測(cè)量時(shí)用一根長(zhǎng)度為12m的槽鋼作為杠桿。如圖乙所示，吊鉤固定于槽鋼的中點(diǎn)0。當(dāng)槽鋼水平靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1為200N。測(cè)得l1為6m，l2為4cm。若不計(jì)鐵籠的質(zhì)量請(qǐng)估算大象的質(zhì)量。g取10N/kg。例題解：如圖所示：F1=200N，l1=6m，l2=4cm＝0.04mOl1＝6ml2＝4cmF1＝200NF2=？由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可得：

大象所受的重力：G2=F2=3×104N大象的質(zhì)量為：

杠桿的類別及應(yīng)用：1.省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿F1F2動(dòng)力臂l1阻力臂l2O由F1l1＝F2l2得當(dāng)l1＞l2得F1＜F2特點(diǎn)：

省力，費(fèi)距離

知識(shí)點(diǎn)二：生活中的杠桿F1F2l2l1動(dòng)力臂l1大于阻力臂l2，鉗子是省力杠桿生活中屬于省力杠桿的工具都有哪些呢？想一想鍘紙刀開瓶器修枝剪羊角錘生活中的一些省力杠桿2.費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿Ol2l1F1F2由F1l1＝F2l2得當(dāng)l1＜l2得F1＞F2特點(diǎn)：

費(fèi)力，省距離

Ol2l1F1F2使用時(shí)動(dòng)力臂l1小于阻力臂l2，所以夾子是費(fèi)力杠桿生活中屬于費(fèi)力杠桿的工具都有哪些呢？想一想生活中的一些費(fèi)力杠桿釣魚竿理發(fā)剪裁縫剪3.等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿F1F2l1l2O由F1l1＝F2l2得當(dāng)l1＝l2得F1＝F2特點(diǎn)：

不費(fèi)力，不省距離

，不費(fèi)距離。托盤天平物理天平定滑輪生活中的一些等臂杠桿杠桿杠桿平衡條件：F1l1=F2l2省力杠桿：動(dòng)力臂＞阻力臂，省力但費(fèi)距離等臂杠桿：動(dòng)力臂=阻力臂，既不省力也不費(fèi)距離費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂＜阻力臂，費(fèi)力但省距離分類1.下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)。（每個(gè)鉤碼重0.5N）（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向_____（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。（2）如圖1所示，①在杠桿A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，則在B點(diǎn)處應(yīng)掛_____個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡。②把B點(diǎn)處的鉤碼取下，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F=_____N時(shí)，杠桿仍然在水平位置平衡。當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將__________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。原因是___________________________。（3）如果小王又進(jìn)行了如圖2所示的探究，考慮杠桿__________的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)大于__________N。右63變大F的力臂變小了自重32.如圖所示，是小英用掃帚打掃地面衛(wèi)生的情景，此時(shí)掃帚屬于_______(填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。費(fèi)力3.如