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1、 金字塔 埃及金字塔是世界七大奇跡之一。其中 法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世 紀(jì)，高 146.5米，相當(dāng)于 40層 樓高，由 230萬 塊重約 2.5噸 的大石塊疊成，最大的一塊重約 16 噸 ，全部工程歷時 30余年。古埃及人用什 么工具創(chuàng)造了這一奇跡？ 人們生產(chǎn)、生活中用到了下列的工具 今天我們用塔吊建成現(xiàn)代化城市！ 這些工具具有什么共同特征呢？ 注意 ： 硬棒可以是直 ,也可以是彎曲的 ,即 杠桿可以是各種各樣的形狀 . 定義： 物理學(xué)中 ,把能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的 硬棒 ,叫做 杠桿 。 蹊蹺板及上面列舉的生產(chǎn)工具都是 杠桿 。 1、受力的作用；

2、2、繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動； 3、比較堅(jiān)硬。 共同 特征 一、認(rèn)識杠桿 F2阻力 L1動力臂 L2阻力臂 動力作用線 阻力作用線 O支點(diǎn) 杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn) 使杠桿轉(zhuǎn) 動的力 阻礙杠桿 轉(zhuǎn)動的力 支點(diǎn)到動 力作用線 的距離 支點(diǎn)到阻 力作用線 的距離 F1動力 認(rèn)識杠桿的五要素 : 一 “ 點(diǎn) ” 支點(diǎn) O（一定在杠桿上） 動力 F1 二 “ 力 ” 相對的 阻力 F2 動力臂 L1 二 “ 臂 ”

3、 阻力臂 L2 杠 桿 五 要 素 注意： 杠桿的力臂不一定在杠桿上。 畫杠桿力臂的方法 找點(diǎn)（確定支點(diǎn)）； 畫線（畫力的作用線，一般畫為虛線）； 作垂線段（從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，垂 足在力的作用線上，一般畫為虛線）； 標(biāo)力臂 （ 標(biāo)垂足 ---直角符號、標(biāo)力臂 ---支 點(diǎn)到垂足的距離 ） 。 例題 1： 畫出下圖杠桿的支點(diǎn)、動力、 阻力、動力臂、阻力臂 F1 F2 L1 L2 O 例題 2： 畫出它們的支點(diǎn)、動力、阻 力、動力臂、阻力臂 F1 F2 L1 L2 O O F2 F1 L1 L2 o F1 F2 L2 L1 o F1 F2 L2 . L

4、1 l1 F1 l2 F2 杠桿的平衡 當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下，保持 靜止 狀態(tài) 或 勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài) ，我們就說杠桿處于平衡。 二、探究蹊蹺板中的道理 怎樣才能使這些工具平衡呢？讓我 們從蹺蹺板開始進(jìn)行探究。 蹺蹺板的簡化裝置： 為了便于探究蹺蹺板怎樣才能平衡，可以 對它進(jìn)行 簡化 。 用帶有等分刻度的 均質(zhì)木尺 代替 蹺蹺板 ， 用 鉤碼 代替 人 。 活動 1：探究杠桿的平衡條件 F1 F2 o L1 L2 作出杠桿的五要素 1 提出問題： 杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、 阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？ 2 猜想與假設(shè)： 假設(shè)一：

5、 F1+L1=F2+L2 假設(shè)二： F1 L1=F2 L2 假設(shè)三： F1/L1=F2/L2 假設(shè)四： F1 L1=F2 L2 A B 3 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 杠桿、鉤碼、彈簧測力計(jì)、鐵架臺 器材 : 測量的物理量 : 力的大小 力臂的長度 （ 2） A、 B兩圖中的杠桿 處于靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)驗(yàn)時采用哪 幅圖？為什么？ 討論： 實(shí)驗(yàn)時，使杠桿在水平位置 平衡，便于在杠桿上 直接讀出或 量出 力臂的大小。 （ 1） 杠桿兩端裝置兩只可 調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用 ? 調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡 . 實(shí)驗(yàn)步驟： 1.調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡。 2.在杠桿的左側(cè)一個

6、位置掛上適量的鉤 碼，記錄此位置，同時在右側(cè)掛上適量的鉤 碼，移動此鉤碼的位置使杠桿在水平位置平 衡，記錄此位置。 3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復(fù)上面的步 驟，得出三組數(shù)據(jù)。 1、在實(shí)驗(yàn)前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡 螺母，使杠桿在水平位置平衡。 2、掛鉤碼后，不能再移動平衡螺母，只 能通過移動鉤碼的位置使杠桿平衡。 3、讀數(shù)時，杠桿仍要求是處于水平平衡 狀態(tài)，以便 直接 讀出力臂的長度。 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù) 請同學(xué)們開始做實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)次數(shù) F1/N L1/m F2/N L2/m 1 2 3 2 0.15 3 0.

7、10 5 0.08 10 0.04 10 0.05 5 0.10 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 動力 動力臂阻力 阻力臂 5 分析論證、得出結(jié)論 F1L 1=F2L 2 或 杠桿的平衡條件： 總之 ,杠桿的平衡條件是 F1 L1 = F2 L2 交流與合作 你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與你的假設(shè)一致嗎 ?你的結(jié)論 是什么 ? 如 何 用 彈 簧 測 力 計(jì) 將 下 面 杠 桿 調(diào) 平 ？ F3 F2 F4 F1 哪個方向用力時更省力？ 例題 1： 如上圖中的大人重 750N，小女孩重 250N， 當(dāng)大人坐在與蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸距離 0.5m處，小女孩應(yīng)該 坐在哪里才能使蹺蹺板平衡

8、？ 已知： F2=750N， L2=0.5m， F1=250N 求： L1=？ 解：根據(jù)杠桿平衡條件 F1L1=F2L2，得 L1=F2L2/F1=750NX0.5m 250N=1.5m 答：小女孩應(yīng)該坐在離轉(zhuǎn)軸 1.5m處。 A O B C F2 F1 已知： L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400N NN m mF l lF 2 0 01 4 0 0 7.0 1.0 2 1 2 1 解： 由杠桿平衡條件： F1L1=F2L2可得： 答： 需要在 B端豎直向下用 200N 的力才能撬起石頭。 求： F1=? 例題 2： 如圖所示，用撬棒撬石頭，手握

9、在 撬棒的末端 B端，其中 AO 0.1m， AB 1m， OC 0.7m，要撬起重為 1400N的石頭，需要在 B端豎 直向下用多少 N的力才能撬起石頭？ 你能說出“小小秤砣壓千斤”的道理嗎 ? 你知道擰松生銹的螺帽要用一段水管套在 板手柄上的道理嗎 ? 理發(fā)剪刀和鐵匠用的剪刀有何區(qū)別 ? 三、杠桿的作用 阿基米德是古希臘偉大的科學(xué)家 ， 他有句 名言： “ 給我一個支點(diǎn) ， 我可以撬動地球 。 ” 阿基米德說這句話的理論根據(jù)是什么 ？ 交流與合作 根據(jù)杠桿的平衡條件： F1L 1=F2L 2 當(dāng) L1L2 時， F1

10、當(dāng) L1=L2 時， F1=F2(動力 =阻力 ) 杠桿類型 杠桿特點(diǎn) 省力杠桿 L1L2 F1

11、 請對下列器具應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類： 等臂杠桿 費(fèi)力杠桿 費(fèi)力杠桿 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 杠桿類型 杠桿的優(yōu)點(diǎn) 杠桿的缺點(diǎn) 省力杠桿 費(fèi)力杠桿 等臂杠桿 思考： 什么情況下，人們會選用費(fèi)力杠桿？ 使用費(fèi)力杠桿有什么好處？ 當(dāng) 阻力比較小 時，人們會選用費(fèi)力杠桿。 使用費(fèi)力杠桿會 省距離 ，很方便。 省力 費(fèi)距離 省距離 費(fèi)力 既不省力也不省距離 生物體內(nèi)的杠桿 生活 物理 社會 畫出圖中作用在 A點(diǎn)最小的力的方向 。 FA B 使用杠桿時，要使 動力最小 ，必須 動力

12、臂最長 。 思維拓展 杠桿“最小力”的作法 最長力臂的確定 ： A.把支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)相連 作為最長力臂； B.在滾動圓柱體時，把支點(diǎn)和圓心相 連構(gòu)成的直徑作為最長力臂； C.對于長方體來說，對 角線為最長力臂。 3.各式各樣的剪刀都是一對杠桿要剪開較 硬的物體，使用哪種剪刀最合適 ? ( ) A B C D 3:1 B 1.判斷：動力和阻力可以人為規(guī)定。（ ） 2.把重為 4N和 12N的物體分別掛在杠桿的 兩端 ,杠桿平衡時 , 兩力臂長之比是 課堂練習(xí) 4.要使右圖杠桿保持平衡 ,最省力的方向是 ( ) A B C D o

13、 A 5.右圖為人的上肢圖解，此 時手托著質(zhì)量為 1千克的物體 , 則肱二頭肌收縮時所承受的力 為（ ） A.小于 9.8牛頓 B.大于 9.8牛頓 C.等于 9.8牛頓 D.等于 1千克 6在“研究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中（ 1）實(shí)驗(yàn)前 出現(xiàn)圖甲所示情況，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng) 將杠桿左端的螺母向 調(diào)（填“左”或“右”） （ 2） 實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)圖乙所示情況，為了使杠桿在水平位 置平衡，這時應(yīng)將右邊的鉤碼向 （填“左”或 “右”）移動 格（ 3）圖乙中杠桿水平平衡后， 在杠桿左右兩邊鉤碼下同時加一個相同的鉤碼，這時 杠桿將 （填“保持水平”、“順時針轉(zhuǎn)動” 或“逆時針轉(zhuǎn)動”） 7.如圖是鐵道檢修工用的道釘撬，有關(guān)尺 寸見圖。若在 A點(diǎn)豎直向下 作用 200牛的力， 道釘撬對道釘會產(chǎn)生多大 的力？如果還不能 將道釘撬出，在保 持手的作用力大小 和作用點(diǎn)不變的情 況下，采用什么方 法可增大道釘撬 對道釘?shù)淖饔昧Γ? O A F1 F2 1.2米 200牛 6厘米