杠杆——简单的机械

蔡立坤

教学目标:
1．认识杠杆，了解关于杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）.
2．理解杠杆的平衡条件，并会进行相关计算.

3.能根据一定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类.
4.知道生活中杠杆的一些应用，进一步巩固学习杠杆的相关知识.

吉姆想抬起沙发，取出卡在下面的哑铃，可是由于沙发太沉了，吉姆无法徒手抬起沙发。那么，他是如何取出哑铃的呢？ 吉姆利用冰球棒撬起了沙发，此时的冰球棒就是一种最简单的机械——杠杆。 跷跷板是杠杆 筷子是杠杆 瓶起子是杠杆 剪刀是杠杆 脚踏式垃圾桶是杠杆 扳手是杠杆 人的手臂是杠杆 人体也是杠杆

杠杆:
定义:
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。
硬：表示形变很小的意思
棒：形状不限，可以是直的，也可以是弯曲的
五要素:
支点：杠杆可以绕其转动的点O
动力：使杠杆转动的力F1
阻力：阻碍杠杆转动的力F2
动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离
阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离
说明:
①动力、阻力都是杠杆受到的力，作用点都在杠杆上；
②动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反；
③力的作用线：在力的示意图中，用线段表示力的大小。力的作用线就是线段所在的直线；
④力臂：按数学的说法就是点（支点O）到直线（力的作用线）的距离——过支点O做力的作用线的垂线段，线段长就是力臂；
⑤当力的作用线经过支点O时，力臂为零。

练一练:
1.请画出下面四幅图中各个力的力臂 2.请在下面的图中分别画出起子、道钉撬、筷子、钢丝钳这四个杠杆工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。
杠杆的平衡条件:
当杠杆在动力和阻力作用下静止或者匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。杠杆在满足什么条件时才会平衡？
探究杠杆的平衡条件 探究说明: ①实验前，调节杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂（如图，力臂与杠杆重合，可在杠杆上直接读出力臂长度）；
②实验时一般选取杠杆的中央位置作为杠杆的支点，这是为了消除杠杆自重对实验结论的影响（杠杆的重力作用线经过支点）； ③若用弹簧测力计代替钩码，应当沿竖直方向拉弹簧测力计，是为了便于测量力臂（如图甲，动力臂OD未与杠杆重合，不便于测量力臂；如图乙，动力臂OB与杠杆重合，可在杠杆上直接读出力臂长度）。
探究结论:
实验结果表明，杠杆的平衡条件是
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
或写为 说明：在应用杠杆平衡条件计算时，动力臂和阻力臂的单位一致即可，不用非得统一到“米”。
例题: 搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，人手向上的力F应为多大？
解： 人手向上的力F=300N
生活中的杠杆:
杠杆分类: 练一练:
3.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。图中哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆？ 4.下图为指甲刀的示意图，它有几个杠杆？分别是省力杠杆，还是费力杠杆？ 5.下图是脚踏式垃圾桶示意图，它有几个杠杆？分别是省力杠杆，还是费力杠杆？ 板书设计：