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1、第十章第十章 机械机械与人与人第一节第一节 科学探究:杠杆的平衡条件科学探究:杠杆的平衡条件执教者:浚县屯子二中 刘瑞文1 督预督预 在生产、生活中在生产、生活中我们需要借助机械来我们需要借助机械来完成特定的任务。如完成特定的任务。如人们撬石头的撬棍、人们撬石头的撬棍、家里的剪刀、起钉子家里的剪刀、起钉子的小锤等,这些机械的小锤等,这些机械都可以称为杠杆。都可以称为杠杆。同学们在预习后能说同学们在预习后能说杠杆的哪些知识呢?杠杆的哪些知识呢?杠杠杠杠 杆杆杆杆 :在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒在力的作用下能够绕固定点转动的
2、硬棒 支支支支 点点点点(o o):杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点动动动动 力力力力(F F1)1):促使杠杆转动的力促使杠杆转动的力促使杠杆转动的力促使杠杆转动的力阻阻阻阻 力力力力(F F2)2):阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力动力臂动力臂动力臂动力臂(L L1)1):从支点到从支点到从支点到从支点到动力动力动力动力作用线作用线作用线作用线的的的的垂直垂直垂直垂直距离距离距离距离阻力臂阻力臂阻力臂阻力臂(L L2)2):从支点到从支点到从支点到从支点到阻力作用线阻力作用线阻力作用线阻力作用线的的的的垂直垂直垂直垂直距离距离
3、距离距离(力的作用线力的作用线力的作用线力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线:过力的作用点,沿力的方向的直线:过力的作用点,沿力的方向的直线:过力的作用点,沿力的方向的直线)平衡状态平衡状态:杠杆静止时和匀速转动时的状态杠杆静止时和匀速转动时的状态2 示标示标请同学们再次阅读教材,注意回答下列问题请同学们再次阅读教材,注意回答下列问题1.动力和阻力有什么区别?二者方向一定相反吗?2.什么叫动力作用线、什么叫阻力作用线?3.如何作点(支点)到直线(力的作用线)的距离。4.杠杆一定是直的吗?5.作出展示图中杠杆的动力臂和阻力臂。3n 自学梳理提示:1.勇于用自己的语言表达出你已理解勇于用自己
4、的语言表达出你已理解的知识,的知识,2.敢于提出比较模糊的、不理解的问敢于提出比较模糊的、不理解的问题题4组内交流自学收获,发现问题、提出问题、解决问题 1.动力和阻力分别是什么,向什么方向?动力和阻力分别是什么,向什么方向?F1F2F1F2OO5(动动动动力力力力的的的的作作作作用用用用线线线线)动力臂动力臂动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂阻力臂阻力臂L2L2动动力力阻阻力力(阻阻阻阻力力力力的的的的作作作作用用用用线线线线)o支点支点支点支点2.杠杆杠杆“五要素五要素”F1F1F2F212/22/20226铜陵市五中物理课件3.认真作图:理解杠杆的“神”:(一点、两力、两力臂)而与杠杆
5、的“形”无关。小组交流作图要点,善于总结。OL1L2F2F14.实验探究:研究杠杆的平衡条件(1)提出问题:(2)猜想与假设:假设一:假设二:假设三:假设四:F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2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?8(3)、9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?为什么要求杠杆静止时,在 水平位置呢?归纳结论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因为这样力臂的数值在杠杆 上就能直接读出或量出。上就能直接读出或量出。10(4)、进行实验与收集数据实验次数动
6、动力力F1/N动动力臂力臂L1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂L2/cm123请同学们开始做实验提问:你的实验结论与你的假设 一致吗?结论:杠杆的平衡条件是F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 212思考与讨论你能说出阿基米德能搬动地球的原因吗?阿基米德(公元前阿基米德(公元前287年年公元前公元前212年),古希腊年),古希腊哲学家哲学家、数学家、数学家、物理学家物理学家。出生于。出生于西西里西西里岛的叙拉古的叙拉古。杠杆原理解杠杆原理解释释了了为为什么人可什么人可以用一根棍子抬起很大的石以用一根棍子抬起很大的石头头。对对此,阿基米德有一句名言:此,阿基米德有一句名言:“给给
7、我支点,我可以撬动地球我支点,我可以撬动地球”。据说,国王希龙对此话生疑,阿基米。据说,国王希龙对此话生疑,阿基米德没有多加解释,德没有多加解释,只是请他到港口看了一次演示。阿基米德在那只是请他到港口看了一次演示。阿基米德在那里事先安装了一组滑轮,他叫人把绳子的一里事先安装了一组滑轮,他叫人把绳子的一 端栓在港口里一只满端栓在港口里一只满载的船上,自己则坐在一张椅子上轻松地用一只手将大船拖到了岸载的船上,自己则坐在一张椅子上轻松地用一只手将大船拖到了岸边边 。国王顿时为之折服。国王顿时为之折服。13杠杆的平衡条件也可以表示为即杠杆平衡时,动力、阻力的大小与它们的力臂成反比141 1 学习了杠杆、支点、动力、学习了杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念阻力、动力臂、阻力臂等概念.2.2.探究了杠杆的平衡条件是探究了杠杆的平衡条件是 F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 215使用时哪把最省力?哪把最费力?导预导预导预导预:预习下节课:杠杆的运用预习下节课:杠杆的运用预习下节课:杠杆的运用预习下节课:杠杆的运用16 上课结束,谢谢大家上课结束,谢谢大家作业作业:P189 1.217
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