第一节杠杆(第三课时)【教学目标】1、加深理解杠杆平衡条件;2、应用平衡条件解决一些实际问题:【教学重点】杠杆的平衡条件【教学难点】应用杠杆的平衡条件解决实际问题【教学程序】〖新课引入〗复习:1、什么叫杠杆平衡2、杠杆平衡条件是什么?F1L1=F2L2(分析)具体应用来解题,应注意式中L1、L2单位一致且相同(可由实验演示并由F1、F2由钩码个数来表示,L1、L2由杠杆上格数来表示)新课:杠杆平衡条件分析,用来解决许多实际问题比例表示:F1/F2=L1/L2表示意义:………………〖新课进行〗一、应用杠杆平衡条件计算:例1:问题:《杭州日报》2001年6月22日在杭州动物园,一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量;在“称”过程中,他动用了吊车、铁笼和10m长的槽钢作辅助工具,若不计槽钢和铁笼的质量,吊车的吊钩固定处距系弹簧测力计一端为9m,距系铁笼处距离为7cm,当槽钢处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N,试计算大象的质量(g取10N/Kg)。(分析)提学生可进行设计测量方案并画简图,再标明测量数值,进行计算。解:F1L1=F2L2F2=F1L1/L2=200N×9m/0.07m=2.57×104Nm=G/g=2.57×104N/10N/Kg=2.57×103Kg=2.57t答:………………(总结)本方案实际上是利用省力杠杆,与阿基米德撬地球相类似另:在初二曹冲称象与本方案相比较,可获得什么启发?(运用不同的物理知识)可在(1)解决问题的方法并不唯一或多种;(2)知识就是力量等补:如右图所示,当杠杆AB可绕B点转动,A端挂一重物G,并用细线系住A点,当AB保持水平平衡拉力F与AB成300角,则拉力F为多大?如果拉力F为竖直向上,则拉力F大小又为多少?例2;杆秤原理(小小秤铊压千斤)如果秤铊质量为0.5Kg,其平衡时被测物体的质量为多大?F1L1=F2L2m0gL1=mgL2M=L1m0/L2=16cm×0.5Kg/5cm=1.6Kg另:杆秤上3Kg秤星离提纽多远?(学生讨论)本题可拓宽:补充介绍定盘星杆秤的部件及原理1、零刻度(即定盘星)如图5示:秤杆上提绳的O点为支点,由于支点不在秤杆(包括秤钩)的重心上,在不称物体时,手提绳,秤杆不能平衡于水平位置,此时必须把秤砣挂在适当的位置C点上,才能使杠杆平衡.C点就是杆秤的零刻度,通常叫做定盘星.设杆重为G0,砣重为G1,重心到支点的距离为l0,C点到支点的距离为l1.根据杠杆的平衡条件,有G0·l0=G1·l1这样定盘星C的位置就可以确定.2、确定杆秤的刻度在称物重时,将物体G2挂在秤钩若保持秤杆平衡在水平位置上,需要把秤砣移到A点,如图6所示.根据杠杆的平衡条件,则有G2·l2=G1lA+G0·l0因为不称物体时G0·l0=G1l1所以G2·l2=G1lA+G1·l1=G1(lA+l1)又因为l=lA+l1所以G2·l2=G1·l即由上式可以看出,由于对同一杆秤是不变的,G2与l成正比,所以秤杆上从定盘星开始表示尺数的刻度是均匀的,用等分法可以确定杆秤的刻度.例3:找支点:一扁担长1.8m,两端分别挂上250N和200N重物,要使扁担水平平衡,则肩应放在哪儿?如果两端各增加50N,则杠杆能否水平平衡?为之水平平衡,则肩应向哪儿移?移多少?解:F1L1=F2L2250NL1=200N(1.8m-L1)L1=0.8m答:…………F/1L1/=F2/L2/300NL1/=250N(1.8m-L1/)L1/=0.2m△L1=0.82m-0.8m=0.02m答:…………(总结分析)应用F1L1=F2L2中四个物理量中已知三个量就可以求第四个量,上述求F2、F1、L1等……,进行有关计算时关键在分析F1、F2、L1、L2各个物理量,特别注意力臂是哪一段,代入条件,求出未知量。二、杠杆平衡的判断例4:杠杆AOB水平平衡,且AO