杠杆原理与应用探究——七年级物理知识课件.pptxVIP

杠杆原理与应用探究从五要素到平衡条件的力学实践解析汇报人:

目录杠杆特点01杠杆平衡条件02杠杆分类应用03轮轴与实践活动04随堂检测小结05

01杠杆特点

杠杆定义与共同特征01杠杆定义杠杆是利用直杆或曲杆，在力的作用下绕杆上一固定点转动的简单机械。02杠杆共同特征工具使用过程中都绕某一固定点转动，如羊角锤、开瓶器、轴承撬棍等。03杠杆五要素支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2构成杠杆五要素。04杠杆作图步骤找支点→画力的作用线→作垂线段标力臂，共三步完成杠杆作图。

杠杆五要素详解杠杆五要素杠杆五要素包括支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2。支点是杠杆绕其转动的固定点。杠杆特点杠杆利用直杆或曲杆在力的作用下绕固定点转动，常见工具有羊角锤、开瓶器等，均绕固定点转动。杠杆作图步骤杠杆作图步骤为：找支点、画力的作用线、从支点作垂线段确定力臂。动力臂L1和阻力臂L2需精确标注。杠杆平衡条件杠杆平衡条件为F1×L1=F2×L2，实验需水平平衡消除自重影响，通过增减钩码验证平衡关系。

杠杆作图方法杠杆作图方法1.找支点。2.分析阻力和动力，并沿力的方向画出力的作用线。3.从支点向力的作用线作垂线段，即为对应力的力臂。杠杆五要素支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。硬棒撬石头示意图中明确标注各要素位置关系。杠杆平衡条件实验实验结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）。水平平衡时可直接读出力臂，消除杠杆自重影响。杠杆分类特征省力杠杆：动力臂＞阻力臂，省力费距离；费力杠杆：动力臂＜阻力臂，费力省距离；等臂杠杆：动力臂=阻力臂。

02杠杆平衡条件

实验探究过程杠杆平衡实验装置实验使用甲装置，杠杆在水平位置平衡便于直接读出力臂大小。杠杆平衡调节步骤调节平衡螺母使杠杆水平平衡，右端高则螺母向右调，左端高则向左调。杠杆平衡操作要点挂钩码后禁止调节平衡螺母，采用竖直向下拉动弹簧测力计方式读取力臂。杠杆平衡条件结论实验得出杠杆平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂（F?l?=F?l?）。

平衡条件公式杠杆平衡条件实验结论：杠杆的平衡条件为动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F?l?＝F?l?），计算时需统一力和力臂的单位。

实验注意事项2314实验装置选择使用甲装置，杠杆在水平位置平衡便于直接读出力臂大小。平衡螺母调节实验前调节平衡螺母使杠杆水平平衡，右端高则螺母向右调，左端高则向左调。操作禁忌挂钩码后禁止再动平衡螺母，弹簧测力计需竖直向下拉以确保力臂在杠杆上。实验方法采用控制变量法多次实验，通过增减钩码或替换测力计改变力/力臂大小。

03杠杆分类应用

省力杠杆特征省力杠杆特征动力臂大于阻力臂，使用撬棒、羊角锤等工具可省力但费距离。

费力杠杆特点费力杠杆特点动力臂小于阻力臂，使用费力杠杆可以省距离。实例包括缝纫机踏板、起重臂、人的前臂等。

等臂杠杆原理等臂杠杆原理动力臂等于阻力臂，根据杠杆平衡条件可得，动力等于阻力，此类杠杆为等臂杠杆。特点：等臂杠杆既不省力也不省距离，是为了改变力的方向。实例：天平、跷跷板等。

04轮轴与实践活动

轮轴机械原理轮轴机械原理轮轴由共同转动轴的大轮和小轮组成，大轮叫轮，小轮叫轴。汽车方向盘和阀门旋钮属于轮轴类机械。轮轴杠杆变形轮轴可看作杠杆的变形，本质是连续转动的杠杆。辘轳轮半径R大于轴半径r，由F?R=F?r可知作用在轮的力F?小于轴的力F?。轮轴省力原理辘轳因轮半径大于轴半径，使用时可省力。门把手、扳手、水龙头把手均为常见轮轴应用实例。

自制戥子步骤VS自制戥子材料用筷子或细竹棍作秤杆，螺母作秤砣，硬纸盘作秤盘，细线作提组。自制戥子刻度标定利用砝码或已知质量物品标出秤杆上的刻度，观察刻度是否均匀。

古代杠杆应用古代杠杆应用汲水的桔槔和舂米的踏碓是我国古代典型的杠杆应用实例。战国天平1981年长沙出土的战国天平配有9个砝码，木质横梁中点设丝线提纽，两端悬铜盘，称量精确。墨子杠杆原理墨子提出“本短标长”的杠杆原理，对应现代力学公式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。

05随堂检测小结

杠杆动态分析杠杆动态分析如图，重力为G的均匀硬棒悬于O点成竖直状态，在下端施加一个水平向左的拉力让棒匀速转过θ角（θ＜90°）。在硬棒转动的过程中动力大小逐渐变大。人体杠杆原理骨骼、肌肉和关节构成人体运动系统，肌肉牵引骨骼绕关节转动产生基本运动。踮脚时腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力，可视为费力杠杆。杆秤平衡条件立夏秤人时，调整秤砣使OA=3cm、OB=10cm，小孩和篮子总质量10kg。秤砣质量为3kg，若秤砣缺损会导致所称质量偏大。杠杆分类特征省力杠杆动力臂大于阻力臂（如撬棒），费力杠杆动力臂小于阻力臂（如船桨），等臂杠杆动力臂等于阻力臂（如天平）。

人体杠杆辨析人体杠杆辨析骨骼、肌肉和关节构成人体运