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给我一个支点,
我就能撬起整个地球
“给我一个立足点,我就能移动地球。”
这是希腊科学家阿基米德的一句名言。
第一节 科学探究:
杠杆的平衡条件
古代的杠杆
捣谷的舂
一.认识杠杆
古代的杠杆
汲水的桔槔
现实生活中的杠杆
1.有力的作用
2.绕固定点转动
3.硬棒
归纳结论:
在力的作用下,能
绕某一固定点转动
的硬棒,物理学中
叫做杠杆.
杠杆有什么共同的特征呢?
3.
认识杠杆的几个概念
F1
支点:杠杆绕着转动的固定点,用O表示。
动力:使杠杆转动的力,用F1表示。
动力臂:从支点到动力作用线的距离,用L1表示。
阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用L2表示。
动力臂L1
(1)确定支点
(2)画力的作用线
(3)从支点向力的作用线
引垂线——即力臂
画力臂的方法:
(4)标出直角符号和力臂L
L2
L1
随堂练习
标画出杠杆
的五要素
F1
L1
◎
o
F2
L2
古有曹冲称象,现在用小小的弹簧秤依据杠杆的平衡条件就可轻松称出大象的重量
二.实验探究:杠杆的平衡条件
用橡皮、小刀、直尺、硬币等物怎样组成杠杆,并使其平衡?
什么是杠杆的平衡?
小实验:
归纳结论:
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作缓慢地匀速转动时,我们说杠杆平衡了。
你们的猜想是什么?
你们准备如何制定计划与设计实验?
对于杠杆平衡,可能与哪些因素有关?
制定计划与设计实验
实验中需要测哪几个物理量
展示:你们小组设计的实验方案是怎样的?
F1 、L1、F2 、L2
怎样测?选用什么器材?
设计怎样的实验方案。
A、B两图中的杠杆处于静止状态,实验时采用哪幅图?为什么?
讨论:
实验时,使杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
实验步骤:
1.调节杠杆在水平位置平衡。
2.在杠杆的左右两侧挂上适量的钩码,使杠杆在水平位置平衡,记下弹簧测力计示数。
3.改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出三组数据。
进行实验与收集证据
实验表格
请同学们开始实验
提问: 你的实验结论与你的假设
一致吗?你的结论是什么?
杠杆的平衡条件是:
交流与合作
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示为:F1·L1=F2·L2
这就是阿基米德发现的杠杆原理。
三.杠杆的分类
观察下列实物中:
天平、钢丝钳、镊子、羊角锤、筷子、起子,各属哪类杠杆:
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
天平
钢丝钳
镊子
筷子
羊角锤
起子
人体内的杠杆
点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用(如图),杠杆的支点在脊柱之顶,支点前后各有肌肉,头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来,有的收缩有的拉长,就形成低头仰头动作,从图中可以看出来低头比仰头要省力。
小资料
人体内的杠杆
当曲肘把重物举起来的时候,手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点,支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆,举起一份的重量,肌肉要化费6倍以上的力气,虽然费力,但是可以省距离。
小资料
人体内的杠杆
当你把脚尖翘起来的时候,是脚跟后面的肌肉在起作用,脚尖是支点,体重落在两者之间。这实际上是一个省力杠杆(如图),这时肌肉的拉力比体重要小。
小资料
人体内的杠杆
如果你弯一下腰,肌肉就要付出大约1200牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆是一个费力杠杆(如图)。 我们长期弯腰工作时,往往感到腰部酸疼,就是肌肉被拉伤的缘故。
四、开放作业 形成能力
进行分类
小结本节 形成知识网络
五、反思与回顾
谢 谢
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古代的杠杆
捣谷的舂
古代的杠杆
汲水的桔槔