4.1 杠杆(第二课时)
生活中的杠杆:
杠秤
4.1(2) 杠杆平衡 的条件
1.知道“杠杆的平衡状态”是指什么状态。
2.理解“杠杆平衡的条件”。
3.能运用“杠杆平衡的条件”进行有关计算。
本课学习目标:
杆秤也是一根杠杆:
杠杆的平衡状态是指 ?
是指杠杆静止不动或绕支点匀速转动。
F2
F1
l2
O
l1
·
杠杆平衡与哪些因素有关?
杠杆平衡与哪些因素有关?
动力F1增大
杠杆不平衡
2.可以改变秤砣的位置
1.可以增加秤砣的质量
3.可以改变秤钩的位置
改变阻力的大小
改变阻力臂的大小
改变动力臂的大小
如何使杠杆在水平位置再次平衡?
F1
O·
——与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。
增加一个
水果后:
杆秤绕支点快速转动,
翘起来!
“动力、阻力、动力臂、阻力臂”
满足什么条件 才能使杠杆平衡?
——与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。
杠杆平衡与哪些因素有关?
思考:
实验:探究杠杆平衡的条件
即探究:“动力、阻力、动力臂、阻力臂”满足怎样的关系 时才能使杠杆平衡。
【实验器材】带有刻度的杠杆、夹子、铁架台、质量相同的钩码若干、测力计
【实验步骤】 1、把杠杆的中点支在铁架台上(杠杆的中点即为支点O),
使杠杆在水平位置上保持平衡。
2、把钩码分别挂在杠杆的两侧,两侧钩码对杠杆的拉力
(等于钩码所受的重力)即为杠杆受到的动力F1 和阻力F2。
记下动力F1、阻力F2、动力臂l1 、阻力臂l2的数值,填入表格。
【测量的物理量】 动力、阻力、动力臂、阻力臂
2.杠杆两端的两只螺母,起什么作用?
1.如何调节杠杆在水平位置平衡?
3、改变动力、阻力、动力臂、阻力臂的大小,再做3次实验,
将结果填入表格。
要使杠杆仍在水平位置保持平衡。(为什么?如果倾斜,如何调节?)
(移动钩码位置或增减钩码数
量)
F1
F2
l1
O
l2
·
实验
次数
动力F1
(牛)
动力臂L1
(米)
阻力F2
(牛)
阻力臂L2
(米)
1
2
3
4
【记录数据】 ·
动力×动力臂
F1L1(牛 米)··
阻力×阻力臂
F2L2(牛 米)·
杠杆平衡的条件:
当杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂
上式表明:如果动力臂是阻力臂的 n 倍,
那么动 力就是阻 力 的 n 分之一。
字母表达式:F1· l1 = F2· l2
【实验结论】
如图,一根长40厘米的轻质杠杆,它的一端可绕固定点O转动,另一端
A用线竖直向上拉着。在离O点30厘米的B点悬挂一只重力为2牛顿的钩码。
当杠杆在水平位置上平衡时,线的拉力为多大?
巩固应用:
已知:动力臂L1=40厘米 ,阻力臂L2=30厘米,
阻力F2=2牛。
求:动力F1= ?
30厘米 10厘米
∴ 应调节杠杆水平平衡。
F1
F2
l1
O
l2
√
n实验:探究杠杆平衡的条件
若杠杆静止在倾斜位置上是否算平衡?
实验中为什么要使杠杆在水平位置上保持平衡?
F1
F2
l1
O
l2
为了 可以直接在杠杆上读出力臂大小。
【例】如图,用撬棒橇起箱盖,箱盖对撬棒的阻力F2方向向下,
垂直作用于撬棒前端B点,手对撬棒的动力F1垂直于撬棒,作用于
另一端A点。
若:动力臂L1=80厘米 ,阻力臂L2=8厘米,阻力F2=400牛。
求:动力F1= ?
练一练:
当天平平衡时,
F1 l1 = F2 l2
F1 F2
O
l1 l2 ∵l1= l2
∴F1=F2
∴G物=G砝
m物g=m砝g
当天平平衡时,被称物体的质量等于砝码
的质量, m物=m砝。
∴m物=m砝
为什么?
作业:1.复习今天所学
2.一张小试卷
练一练:如图,OB=2BA,物体重为60N,
不计杠杆自身重力,绳与杆的夹角为30℃,
则绳的拉力为多少?
O B A