杠杆平衡条件课件.pptx

杠杆平衡条件课件演讲人：日期:

CATALOGUE目录02平衡条件分析01杠杆原理基础03实验操作指南04生活应用实例05解题方法归纳06总结与测试

杠杆原理基础01

杠杆一根硬棒在力的作用下能绕某一固定点转动。动力使杠杆转动的力。阻力阻碍杠杆转动的力。动力臂从支点到动力的作用线的垂直距离力臂从支点到阻力的作用线的垂直距离。05杠杆五要素构成

支点与力臂定义支点杠杆绕着转动的点，即杠杆的支撑点。01力臂支点到力的作用线的垂直距离，包括动力臂和阻力臂。02力的作用线通过力的作用点所做的垂直线。03力臂的变化当力的作用点改变时，力臂的长度也会发生变化，从而影响杠杆的转动。04

动力臂等于阻力臂，例如天平、跷跷板等。动力臂大于阻力臂，例如撬棒、铡刀等。费力但能够节省动力。动力臂小于阻力臂，例如钓鱼竿、筷子等。省力但会增大动力。一种特殊的杠杆，由轮和轴组成，可以连续改变力的大小和方向，例如滑轮组、汽车方向盘等。常见杠杆分类等臂杠杆省力杠杆费力杠杆轮轴杠杆

平衡条件分析02

杠杆在静止或匀速转动状态下，动力×动力臂=阻力×阻力臂。杠杆平衡条件平衡公式推导F1×L1=F2×L2，其中F1和F2分别为动力和阻力，L1和L2分别为动力臂和阻力臂。公式表达

力臂计算技巧确定力的作用线力臂是支点到力的作用线的垂直距离，首先需要明确力的作用线。01对于复杂的力，可以将其分解为垂直和平行于杠杆的两个分量，以便计算。02利用几何关系在杠杆问题中，力臂通常可以通过几何关系求解，如利用三角形的边长关系等。03分解复杂力

实验验证方法悬挂法通过悬挂不同质量的物体来验证杠杆平衡条件，观察杠杆是否保持静止或匀速转动。01拉伸法在杠杆的一端施加拉力，观察另一端是否产生相应的阻力，以验证平衡条件。02扭矩平衡法通过测量作用在杠杆上的扭矩（力×力臂），验证动力扭矩与阻力扭矩是否相等，从而验证平衡条件。03

实验操作指南03

实验器材准备选择质地均匀、弹性小的杠杆，并确保杠杆的长度和支点位置适中。杠杆支点挂钩和砝码稳固的支点，用于支撑杠杆，确保杠杆在水平位置平衡。用于在杠杆两端施加力，测试杠杆平衡条件。标尺平衡调节装置测量力臂长度，验证力矩平衡。如螺母、平衡螺母等，用于微调杠杆水平位置。

安装杠杆将杠杆放置在支点上，确保杠杆能够自由转动而不受阻碍。初步调整平衡通过移动支点位置或使用平衡调节装置，使杠杆在水平位置大致平衡。挂钩加砝在杠杆两端挂钩上挂上不同质量的砝码，观察杠杆的偏转情况。调整平衡通过增减砝码或移动砝码在杠杆上的位置，使杠杆重新达到平衡状态。平衡状态调试步骤

数据记录与结论记录数据得出结论计算力矩记录每次实验中挂钩上砝码的质量、力臂长度等数据。根据力臂和砝码质量计算每个力对杠杆产生的力矩，验证力矩平衡原理。根据实验结果，总结出杠杆平衡的条件，即力矩平衡原理。通过实验数据支持结论，加深对杠杆平衡的理解。

生活应用实例04

杆秤平衡原理杠杆原理杆秤利用杠杆原理，通过调整秤砣位置使得秤杆达到平衡状态。01平衡条件杆秤平衡时，支点两侧的力矩相等，即力×力臂=力×力臂。02实际应用杆秤广泛应用于日常生活中，如称重、测量等。03注意事项使用杆秤时，需确保秤砣准确、秤杆水平，避免误差。04

剪刀省力设计杠杆原理剪刀利用杠杆原理，通过调整手柄的长度和剪刀刃的倾斜角度，使得剪切物体时更加省力。力学结构剪刀的力学结构包括支点、动力臂和阻力臂，通过调整这三者的关系，可以实现省力的效果。实际应用剪刀广泛应用于日常生活和工业生产中，如裁纸、修剪树枝等。注意事项使用剪刀时，需确保手柄握紧、剪刀刃锋利，避免剪切时滑动或受伤。

跷跷板利用杠杆原理，通过调整两端人员的重量和位置，使得跷跷板达到平衡状态。跷跷板平衡时，两端的力矩相等，即重量×距离=重量×距离。跷跷板是一种常见的儿童游乐设施，也可以用于平衡训练和表演等。使用跷跷板时，需确保两端人员重量相当、跷跷板无损坏，避免发生意外。跷跷板平衡规律杠杆原理平衡条件实际应用注意事项

解题方法归纳05

条件公式变形应用杠杆平衡条件公式变形公式2变形公式1变形公式3在杠杆平衡条件下，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间满足关系式F1×L1=F2×L2，可以通过公式变形求解未知量。F1=F2×L2/L1，已知阻力F2和阻力臂L2、动力臂L1，求动力F1。L1=L2×F2/F1，已知动力F1和阻力F2、阻力臂L2，求动力臂L1。F2=F1×L1/L2，已知动力F1和动力臂L1、阻力臂L2，求阻力F2。

典型例题解析例题2一根粗细均匀的杠杆，在杠杆的一端挂30牛顿的物体，另一端需挂多少牛顿的物体才能保持杠杆平衡？（动力臂与阻力臂之比为2:3）例题3例题1某杠杆动力臂长0.2米，阻力臂长0