杠杆第十二章简单机械第一节第1课时杠杆及其平衡条件 使用这些工具时，都是为了省力吗？树枝剪观察与思考 通过实验，探究杠杆的平衡条件及应用。（重点）02认识杠杆，能分清杠杆的五要素。（重点）01学习目标 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 钢丝钳杆秤瓶盖起子 道钉撬火钳独轮车 演示：杠杆 杠杆是最简单的机械之一动力阻力支点动力阻力支点杠杆五要素 O(支点)F1(动力)F2(阻力)l2(阻力臂)l1(动力臂)杠杆绕着转动的固定点支点到动力作用线的垂直距离支点到阻力作用线的垂直距离使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力动力作用线阻力作用线 l2l1BF2OF1A作力臂的方法：1.找出支点的位置3.从支点作动力、阻力作用线的垂线2.确定动力、阻力作用线4.标垂足，定力臂F2BOAF1画杠杆力臂 画出图中杠杆各力的力臂。F1F2l1l2F1F2l1Ol2O例 1.如图所示，用瓶起子开启瓶盖时可以抽象为一个杠杆，如果不计自重，在图中，能正确表示瓶起子工作示意图的是（　　）ABCDB练一练 2.画出动力臂和阻力臂。 支点(O)：杠杆绕着转动的点。动力(F1)：促使杠杆转动的力。阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力。动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离。阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离。(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)F1F2l1ol2小结 【提出问题】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？【猜想假设】假设一：假设二：F1·l1=F2·l2杠杆平衡条件杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。F1=l1F2l2 【实验器材】实验注意事项：1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。2.挂钩码后，不能再动平衡螺母。3.读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。 【实验步骤】调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。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。 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。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办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。 次数动力F1/N阻力F2/N动力臂l1/m阻力臂l2/m123456【记录和分析数据】1.00.050.50.101.51.51.01.50.050.50.150.101.00.150.151.00.150.050.50.15 演示：杠杆平衡的条件杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。结论：F1·l1=F2·l2 一位物理老师利用杠杆定理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如右图）。测量是利用了一根长度为10m的槽钢作为杠杆。吊钩固定点O为支点。弹簧测力计示数F1为200N。测得动力臂l1为9m，阻力臂l2为6cm。若不计槽钢和铁笼的质量，请你估算大象的质量。(g取10N/kg)例 由F1l1＝F2l2得：解：F2=F1l1l2=200N×9m0.06m=3×104Nm=F2g=10N/kg3×104N=3×103kg=3t 如图所示，杠杆处于水平位置平衡。若将两边所挂的钩码各减去一个，杠杆将（　　）A．仍继续保持水平平衡B．右端上升，左端下降C．右端下降，左端上升D．无法确定杠杆的运动状态C练一练 杠杆及其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课堂小结 随堂训练1．如图所示，我们在拖动行李箱时，一般先拉出行李箱上方的拉杆，从杠杆的角度分析，这样做的目的是为了（　　）A．增大动力臂B．减小阻力臂C．增大动力D．减小阻力A 2．如图所示，轻杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一竖直向下的动力，使杠杆在水平位置保持平衡。现将动力的方向改为沿虚线方向，若仍使杠杆在水平位置保持平衡，则（　　）A．动力臂增大，动力增大B．动力臂增大，动力减小C．动力臂减小，动力减小D．动力臂减小，动力增大D 3.活塞式抽水机是农村经常使用的取水设备，图中AOB部分工作时可以看做杠杆，请你画出F1的力臂。l1 4．在一些建设施工工地上，可以看见各种大型的起重机。如图所示是一种起重机的简易图，为了保证起重机在起重时不会翻倒，起重机右边配有一个重物M。现测得重物M的质量为4t，AB为10m，BC为4m，CD为1m。（g取10N/kg）问：该起重机可起吊的最大物重为多少？（起重机本身的重不计） 解：由图可知B为支点，右侧的重物重力为：GM＝mg，力臂为：BD＝4m+1m＝5m；设吊起的物体重力为：G。对应的力臂为：BA＝10m。由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得：GM×BD＝G×BA，mg×BD＝G×BA；则该起重机可起吊的最大物重为：G＝＝2×104N。＝mg×BDBA4×103kg×10N/kg×5m10m答：该起重机可起吊的最大物重为2×104N。