补课探究杠杆的平衡原理

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1、6.5探究杠杆的平衡原理1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。 有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。2、条件：（1）要有力的作用 （2）能绕某固定点转动（3）硬3、杠杆五要素。 支点：在杠杆上绕若转动的点。用字母o表示。 动力：使杠杆转动的力。用字母f）表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母f2表示。说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反 动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母h表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母12表示。 练习1、钏刀钏草时

2、的示意图如下左图所示.请画出阻力示意图。3. 如上右图所示，请画出阻力示意图。4. 画出下三个图中杠杆的支点、动力、阻力.画力臂方法：一找支点、二找力的作用线、三画力臂、四标签找支点o：模仿杠杆的转动，找到杠杆绕着转动的点。要记住，支点在杠杆上。找力的作用线：找到相应的力，两头均可（虚线）延长，即为力的作川线。要记住，力的作用点在杠杆上。画力臂：过支点垂直力的作用线作垂线（虚线）标力臂（大括号）。练习1.画出下图中各杠杆上动力和阻力的力臂。f、2、如图，一轻质杠杆0a在力f】、f2的作用下 处于静止状态。l是力f?的力臂，请在图中画 出f1的力臂h和力f2的示意图。3. 牛活中有许多器械是利用

3、杠杆原理来工作的，如下左图所示的剪刀就是杠杆。请画出这把 剪刀的动力f的力臂和这根杠杆上b点所受阻力的大致方向。4. 、筷子是我国传统的用餐工具，它应用了杠杆的原理，如下右图所示，请你在右图中标出这根筷子使用时的支点0,并画出动力尺和阻力臂厶2。4、研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验步骤：步骤1、调节使杠杆在水平位置平衡，这一步的目的是: 步骤2、在杠杆的左右两 端分别用细线依次悬挂个数不同的钩码【说明：每一个钩码50沪0.05kg,重为：g=mg=0.05kgx 10n/kg=0.5n,（说明： 磁左端祛码的重力产生的拉力为阻力f2,右 端钩码的重力产生的拉力为动

4、力f1,）先固定f1大小和动力臂l1的大小，再选择适当 的阻力f2,然后移动阻力作用点，改变阻力臂l2大小，直至杠杆平衡，分别记录下此 时动力f1、动力臂l1、阻丿jf2和阻力怦l2的数值，并将实验数据记录在表格中。步骤3、固定fl大小和动力臂l1的人小，改变阻力f2的人小，在移动阻力作用点，改 变阻力臂l 2大小，百至杠杆平衡，记录下此时的阻力f2和阻力臂l2的数值，并填入 到实验记录表格屮。步骤4、改变动力f1的大小，保持动力臂l1的大小以及阻力f2大小不变，再改变阻力f2作用点，直至杠杆重新平衡，记录下此时动力f1大小 和阻力臂l2的大小，并填入到实验数据记录表。步骤5、整理实验器材。结

5、论:杠杆平衡条件是：动力x动力臂=阻力x阻力臂。写成公式f111=f212或者是：写成公式厶=2竹厶 练习：在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：(1) 若实验前，没有挂钩码时，杠杆静止在图4所示位置，应将右端的平衡螺母向适当调节，使杠杆在位置平衡，其1=1的是o(2) 实验中共冇6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边、离支点2格的a处挂有3个钩码，如图b所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法)，你 的方法是.(3) 实验屮改变支点两侧的钩码位直和个数，川同样的方法-般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的h的是.(4) 有一组同学猜想杠杆的平衡条

6、件可能是动力+动力臂二阻力+阻力臂.他们经过实验，获得了 下述数据，于是，他们认为自己的猜想得到了验证，错误的原因是什么？动力f/n动力臂li/cm阻力f2/n阻力臂b/思考：在上述探究实验中，为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡?b(5) 当小宇在拉着弹簧测力计使杠杆在如上右图位置平衡，读出测力计的示数，并从杠杆上血接读出对应的力臂，结果发现：动力x动力臂h阻力x阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗？ o(6) 小明的结论是“动力x支点到动力作用点的距离=阻力x支点到阻力作用点的距 离”，怎样做可以推翻他的错误结论？5、分类:名称结构特征特点应用

7、举例省力杠杆l1 人 j ： l2省力、费距离撬棒、钏刀、动滑轮、羊角锤、钢丝钳、费力杠杆l1小于l2费力、省距离起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆l1等于l2不省力、不费力天平，定滑轮说明：应根据实际來选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠枉，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 练习1、如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（）甲吋，下而说法正确的是（）iaa、三个杠杆都是省力杠杆；b、三个杠杆都是费力杠杆；qc、abc是省力杠杆，ocd、oed是费力杠杆；ed、abc是费力杠杆，ocd、oed是省力杠杆。图3b剪刀2、如图3所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆a

8、bc、ocd和oed组成，用指甲刀剪指3.如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当阻力臂；如果为了少移动距离，那么动力臂应 当阻力臂。无论使用哪种杠杆，都既省力乂少移动距离6、计算题。（1）如图，一段粗细不同的木头，用细绳在0点悬挂起来，刚好水 平平衡。若沿0点虚线把木头截成a、b两段。那么重的一段是（）a、a段 b、b段 c、一样重 d、无法确定0（2）如图所示，杠杆aob的a端挂重为ga的物体，b端挂重为gb的物 体吋，杠杆处于平衡状态，若a0二b0,杠杆自身重力不计。则（）a. ga=gbb. gagb d.无法判断（3）某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示。他

9、的重心在a点，所受重力为520n,他将身体撐 起处于平衡状态时，地面对手的支持力为多少牛？（4）如图所示，一块均匀的厚木板长15m,对称的搁在相距8m的a、b两个支架上。一个体重 为500n的人，从a点出发向左走到离a点3.2m处时，木板将开始翘动。求木板重多少牛？（5） 根长2.2 m的粗细不均匀的木料，一端放在地面上，抬起它的粗端要用680 n的力; 若粗端放在地上，抬起它的另一端时需要用420 n的力，求木料重多少？（6） 根长为/的均匀木条，支点在中点时止好平衡，如果把其左端的一半锯下迭放在剩余部分 上面（如图）木条还能保持平衡吗？为什么？a0（7）如图3所示，杠杆处于平衡状态，若在两

10、边的钩码下,各加一个同样的钩码，则:a.杠杆仍保持平衡）b.杠杆a端下降c.杠杆b端下降d.无法判断7、怎样画最小动力的问题:（求作最小动力问题，就是转化为找最长力臂问题。）找最长力臂，一般分三种情况：（1）在动力的作川点明确的情况卜先连接支点和力的作用点0a,然后正确确定f1的方向，并 作出f1,使f1垂直0a,这时力臂最长，从而作出f1的最小的力；例如图所示，在a点作出使杠杆平衡的最小力的示意图。例如图所示，使用羊饬锤拔钉子，动力作用在锤柄上*点。请作出拔钉子时所用最小动力f的示意图。（2）在动力作用点未明确规定时，首先应找出距支点最远的点作为动力作用点，然后再按（1） 的步骤完成；例 下

11、左图中，個出使杠杆ab在图示位置静止时所用最小力f的作用点和方向。例下右图中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力f的示意图（耍求保作图痕迹）例 如图，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中画出这个力的示意图.甲乙图2（3）在支点不明确的情况下，首先要通过比较找出合适的支点， 进而找到动力作用点，再按（1）的步骤完成。例如图所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，农民们 们想用最省力的方法撬起人石头，请你在图屮画岀这个力的示意图。8.怎样更省力（1）园艺师傅修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴0靠近，这样做的目的是为了（）a. 增大阻力臂，减小动力移动的距离b.减小动力臂，减小动力

12、移动的距离c.增大动力愕，省力d.减小阻力愕，省力（2）某人用图2所示的甲、乙两种方法挑着同一个物体赶路,甲图111手施加的动力乙图'11手施加的动力甲图中肩受到的压力乙图屮肩受到的压力:（填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地血上，用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧，欲使其一端抬离地面，则f甲 f乙（选填“小于”、“等丁”、“大丁”），你的理由是： 动态杠杆平衡的受力分析一、阻力一定，判断动力的变化情况1、a不变，厶变化例1、如图1所示，轻质杠杆可绕0转动，在a点始终受 用于杠杆的力，在从a转动a，位置时，力f将（）a

13、、变大b、变小c、先变人，后变小d、先变小，示变人o图22、厶不变，厶变化例2、如图2所示，轻质杠杆0a的b点挂着一个重物，a端用细绳吊在 圆环m下，此时0a恰成水平且a点与圆弧形架pq的圆心重合，那么当 坏m从p点逐渐滑至q点的过程中，绳对a端的拉力大小将（）c逐渐减小d、由大变小再变大a、保持不变b、逐渐增大3、a与心同时变化,但比值不变例3、用右图3所示的杠杆提升重物，设作用在人端的力f始终竖直 向下，在将重物慢慢提升到一定鬲度的过程中，f的大小将（）a、保持不变b、逐渐变小c、逐渐变大d、先变大，后变小图34、厶与2同时变化二、动力与阻力不变，动力臂与阻力臂变化例4、如图5所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使具静止在水平方向上，o为麦桔杆的中点.这时有两只蚂蚁同时从o点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的 过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（）a、两蚂蚁的质量一定相等罕b、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等c、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等679d、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等图5