1、杠杆执教教师：XXX第四节第四节 简单机械简单机械杠杆杠杆 阿基米德：只要给我一个支点阿基米德：只要给我一个支点和一根足够长的杆，我就能撬和一根足够长的杆，我就能撬起地球。起地球。 学学 习习 目目 标：标：1 1、知道什么是杠杆；、知道什么是杠杆；2 2、会识别杠杆的结构；、会识别杠杆的结构；3 3、会画杠杆的示意图。、会画杠杆的示意图。 同同学学们们,请请大大家家仔仔细细观观察察下下面面将将要要播播放放的的三三幅幅图图片片中中的的三三个个用用具具,看看看看它它们们有有什什么共同点么共同点想一想想一想一根硬棒在力的作一根硬棒在力的作用下如果能绕着用下如果能绕着固定点转动，这根固定点转动，这根
2、硬棒就叫做硬棒就叫做杠杆杠杆这三个用具有什这三个用具有什 么共同特点么共同特点? ?在在我我们们生生活活中中还还有有哪哪些些杠杠杆杆呢呢？钻 油 机缝 纫 机机器人为了进一步了解为了进一步了解杠杠杆杆，下面让我们一，下面让我们一起来学习一下关于起来学习一下关于杠杆的杠杆的“五要素五要素”！OO OF1F1F1F2F2F2O支点支点 动动力力阻阻力力支点：支点：杠杆绕着转动的点（杠杆绕着转动的点（O O点）点）动力：动力：使杠杆转动的力（使杠杆转动的力（F F1 1）阻力：阻力：阻碍杠杆转动的力（阻碍杠杆转动的力（F F2 2）L1L2动力臂动力臂阻力臂阻力臂动力臂动力臂：从支：从支点点到动力到
3、动力作用作用线线的的距离距离（L L1 1）阻力臂阻力臂：从支从支点点到阻力作到阻力作用用线线的的距离距离（L L2 2）支点支点动力动力动力臂动力臂阻力阻力阻力臂阻力臂杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用OO表示表示使杠杆转动的力使杠杆转动的力，用用F F1 1表示表示从支点到动力作用线的距离从支点到动力作用线的距离，用用L L1 1表示表示阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F F2 2表示表示从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力作用线的距离，用L L2 2表示表示这些概念很重要这些概念很重要画力臂的方法是：画力臂的方法是：（1 1）辨认杠杆；）辨认杠杆；（2 2）先找
4、支点）先找支点 （3 3）找出动力和阻力）找出动力和阻力（4 4）过力的作用点沿力的方向画出动力和）过力的作用点沿力的方向画出动力和 阻力的作用线。阻力的作用线。（5 5）过支点画出到动力作用线的垂直距离过支点画出到动力作用线的垂直距离（6 6）过支点画出到阻力作用线的垂直距离）过支点画出到阻力作用线的垂直距离F1F2L1L2O力和力臂的画法力和力臂的画法堂上练习堂上练习有关力臂的画法：有关力臂的画法：F2F1OL2L1杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法Ol1F1l2F21.1.找找支点支点2. 2. 作作力的作用线力的作用线3. 3. 作作力臂力
5、臂两力在支点两侧时，力的方向大致相反两力在支点两侧时，力的方向大致相反杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法F1OF2l1l2杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F2它们要怎样做才能保持平衡呢？它们要怎样做才能保持平衡呢？提提 问：问： 什么是杠杆的平衡？什么是杠杆的平衡？ 当杠杆在动力和阻力的作用下当杠杆在动力和阻力的作用下静止静止时，或作缓慢地时，或作缓慢地匀速转动匀速转动时，时，我们说杠杆平衡了。我们说杠杆平衡了。实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的平衡条件1 提出问题提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、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？阻力臂之间存
6、在着怎样的关系？2 猜想与假设：猜想与假设：假设一：假设一：假设二：假设二：假设三：假设三：假设四：假设四：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2杠杆平衡的两种做法：杠杆平衡的两种做法：F1F2l1l2两力位于支点两两力位于支点两侧时，两力的方侧时，两力的方向相同向相同两力位于支点同两力位于支点同侧时，两力的方侧时，两力的方向相反向相反实验次数实验次数F1/NL1/cmF2/N L2/cm1 20.5N 20cm 1N10cm1N10cm2N5cm进行实验与收集证据进行实验与收集证据思考与讨论思考与讨论 杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用杠
7、杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用? ? 为什么要求杠杆静止时，在水平位置的好处呢为什么要求杠杆静止时，在水平位置的好处呢? ?作用是调节杠杆自身的平衡作用是调节杠杆自身的平衡因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出实实验验表表格格 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：动力动力 X X 动力臂阻力动力臂阻力 X X 阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为: : F F1 1L L1 1= =F F2 2L L2 2或或结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的结论：当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的 几倍，动力就是阻力的几分之一几倍，动力就是阻力的几分之一例
8、：一根杠杆动力臂与阻力例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是臂之比是3:2,要使杠杆平衡要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是则动力与阻力之比是_.2:3Ol1=9ml2=7cmF1=200NF2杠杆的平衡条件应用杠杆的平衡条件应用例题例题：由由F F1 1l1 1F F2 2l2 2 得：得：解解：F F2 2= =F F1 1 l1 1l2 2= =200N200N9m9m0.07m=2.57=2.5710104 4N Nm m= =F F2 2g g= =10Nkg12.572.5710104 4N N=2.57=2.5710103 3kg kg = = 2.57t2.57tF1F2F3l1l2l3
9、OL L2 2最大，最大， F F2 2最小最小根据杠杆平衡条件，根据杠杆平衡条件，根据杠杆平衡条件，根据杠杆平衡条件，力和力臂成反比，力和力臂成反比，力和力臂成反比，力和力臂成反比，力小则力臂大力小则力臂大力小则力臂大力小则力臂大如图哪个力最小？如图哪个力最小？如图哪个力最小？如图哪个力最小？总结：总结：与杠杆本身与杠杆本身垂直垂直的力的力臂最长的力的力臂最长省力杠杆：省力杠杆： l1l2， F1F2， (省力但费距离）省力但费距离）费力杠杆：费力杠杆： l1l2， F1F2 ，（费力但省距离）（费力但省距离）等臂杠杆：等臂杠杆： l1=l2， F1=F2三、杠杆的分类：三、杠杆的分类：提示
10、：提示：判断省力、费力杠杆的方法：关键判断省力、费力杠杆的方法：关键在于判断动力臂和阻力臂的长短关系。在于判断动力臂和阻力臂的长短关系。根据杠杆的平衡条件根据杠杆的平衡条件 F F1 1 l l1 1= F= F2 2 l l2 2三三 杠杆的应用杠杆的应用l1l2，F1F2长长短短大大费力杠杆费力杠杆杠杆的分类杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：请对下列器具应用的杠杆进行分类：等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆杠杆的分类杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类：请对下列器具应用的杠杆进行分类：省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆
11、费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆钢丝钳是省力杠杆钢丝钳是省力杠杆钢丝钳是省力杠杆钢丝钳是省力杠杆F1F2l1l2l1l2F2F1l1l2独轮车是省力杠杆独轮车是省力杠杆独轮车是省力杠杆独轮车是省力杠杆l1l2书书P68 3、A B C D FABD可用做剪纸或布可用做剪纸或布C剪硬物。如铁皮。剪硬物。如铁皮。F剪树枝剪树枝属于费力杠杆属于费力杠杆属于省力杠杆属于省力杠杆属于省力杠杆属于省力杠杆总结：总结：省力杠杆例如省力杠杆例如：羊角锤、铡刀、刹车踏羊角锤、铡刀、刹车踏板、钢丝钳、独轮车、扳手、起子、剪板、钢丝钳、独轮车、扳手、起子、剪铁皮的剪刀等。铁皮的剪刀等。费力杠杆例如费
12、力杠杆例如：理发剪、镊子、钓鱼竿、理发剪、镊子、钓鱼竿、筷子、起重机、铁铲、人的前臂、缝纫筷子、起重机、铁铲、人的前臂、缝纫机踏板等。机踏板等。书书P68 1、小资料小资料人 体 内 的 杠 杆 很多机器上都有杠杆，可是很多机器上都有杠杆，可是你知道吗？人体中也有很多的杠杆你知道吗？人体中也有很多的杠杆在起作用呢。当我们拿起一件东西，在起作用呢。当我们拿起一件东西，弯一下腰，或者翘一下脚尖，这时弯一下腰，或者翘一下脚尖，这时都得依靠人体的杠杆才能起作用呢。都得依靠人体的杠杆才能起作用呢。 当曲肘把重物举起当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一来的时候，手臂也是一个杠杆个杠杆(如图如图)。肘关节。
13、肘关节是支点，支点左右都有是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠肌肉。这是一种费力杠杆。杆。活动体验活动体验:人体杠杆人体杠杆F2OF1 当你抬脚跟的当你抬脚跟的时候，是脚跟后面时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重脚尖是支点，体重落在两者之间。这落在两者之间。这实际上是一个省力实际上是一个省力杠杆杠杆(如图如图)，这时，这时肌肉的拉力比体重肌肉的拉力比体重要小。要小。活动体验活动体验:人体杠杆人体杠杆F2OF1活动体验活动体验:人体杠杆人体杠杆 点一下头或抬一下头点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用是靠杠杆的作用(如图如图)，杠杆的支点在脊柱之顶，杠杆的支点在脊柱之顶
14、，支点前后各有肌肉，头颅支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长，就形成低头缩有的拉长，就形成低头仰头动作。仰头动作。F2OF1课堂小测课堂小测: :、在杠杆中，从到、在杠杆中，从到的叫做力臂的叫做力臂、杠杆的平衡条件是：、杠杆的平衡条件是：当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比为：，则动力与阻力之比为：为：，则动力与阻力之比为：课堂小测课堂小测: :. .下图所示是日常生活中所使用的机械或工具，下图所示是日常生活中所使用的机械或工具，其中属于费力杠杆的是其中属于费力杠杆的是( )、两小孩
15、坐在跷跷板上恰好水平平、两小孩坐在跷跷板上恰好水平平衡，此时（衡，此时（ ） A两小孩的重力一定相等两小孩的重力一定相等 B两小孩到支点的距离一定相等两小孩到支点的距离一定相等 C两小孩的力臂一定相等两小孩的力臂一定相等 D小孩的重力与各自到支点的小孩的重力与各自到支点的 距离的乘积相等距离的乘积相等、用剪刀修剪树枝时，为了容易剪断树枝，、用剪刀修剪树枝时，为了容易剪断树枝，常用剪刀的中部而不是用剪刀的尖端去剪树枝，常用剪刀的中部而不是用剪刀的尖端去剪树枝，这是因为（这是因为（ ）A增大了动力增大了动力B减小了阻力减小了阻力C减小了阻力臂减小了阻力臂D增大了动力臂增大了动力臂 、如右图所示，杠
16、杆处于水平静止状态， 若杠杆本身的重力和摩擦力均忽略不计， 则拉力F与物重G的关系是（ ）A.FG B.FGC.FG D.无法确定FGO、如下左图甲所示的钢丝钳，、如下左图甲所示的钢丝钳，A A为剪钢丝处，为剪钢丝处，B B为手的用力点，为手的用力点，0 0为转动轴，图乙为单侧为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力剪钢丝时的动力F F1 1、阻力、阻力F F2 2、动力臂、动力臂l l1 1、阻力臂、阻力臂l l2 2课堂小测课堂小测: :、在杠杆中，从到、在杠杆中，从到的叫做力臂的叫做力臂、杠杆的平衡条件是：、杠杆的平衡条件是：当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比为：，则动力与阻力之比为：为：，则动力与阻力之比为：力力力的作用线力的作用线垂直距离垂直距离：课堂小测课堂小测: :. .下图所示是日常生活中所使用的机械或工具，下图所示是日常生活中所使用的机械或工具，其中属于费力杠杆的是其中属于费力杠杆的是( )B B、两小孩坐在跷跷板上恰好水平平、两小孩坐在跷跷板上恰好水平平衡，此时（衡，此时
