八年级物理全册第十章第一节科学探究：杠杆的平衡条件课件（沪科版

1 第十章 机械与人 第一节 科学探究：杠杆的平衡条件 2 1.通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同 特征，认识杠杆的“五要素”； 2.能根据一定的标准对杠杆的使用特点，以及作用 效果进行分类； 3.对杠杆的平衡条件进行猜想和假设，并设计出方 案，探究得出杠杆的平衡条件； 4.会应用杠杆平衡条件进行简单计算，解决有关问 题。 3 只要给我一个支点，我就可以 撬起地球。 阿基米德 4 阿基米德真的可以 撬起地球吗？ m地球≈6.0×1024kg 5 这些能给我们提供方便的工具都称为机械 6 复杂机械都是由简单机械组成的 7 观察下列工具，思考并讨论其共同特征 8 一、认识杠杆 共同特征： 1.受力的作用 2.绕固定点转动 3.比较坚硬 杠杆定义： 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，叫作杠 杆。 9 提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？ 10 F O 支 点 F1 动力 F2 阻力 动 力 作 用 线 L1 阻 力 作 用 线 L2 认识杠杆的几个概念 11 这些概念很重要！！！ 支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示。 动力：使杠杆转动的力，用F1表示。 动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。 一“点”——支点O（一定在杠杆上） 动力F1 二“力”—— 相对的 阻力F2 动力臂L1 二“臂”—— 阻力臂L2 杠 杆 五 要 素 12 1.力臂一定是在杠杆上吗？ 不一定 2.杠杆是否都是直的？ 杠杆可以是直的，也可以是弯的 3.如果力的作用线过支点，力臂为多少？ 力臂为0 想一想 13 画出图中杠杆各力的力臂 F1l1 l2 F2 O 【想一想】 14 o F1 F2 L1 L2. 15 O O L1 L2 F1 F2 L2 L 1 F1 F2 16 画力臂的方法： 一找（找准支点） 二画（画出力的作用线） 三引（引垂线） 四标（标垂足——直角符号、标力臂——支点到垂足的 距离 ） 17 18 二、杠杆的平衡 提问：什么是杠杆的平衡？ 探究实验：用橡皮、小刀、直尺、硬币等物体怎样组 成杠杆，并使其平衡？ 归纳结论： 当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时， 我们就说杠杆平衡了。 19 1.提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻 力臂之间存在着怎样的关系？ 2.猜想与假设： 假设一：F1+L1=F2+L2 假设二：F1–L1=F2–L2 假设三： 假设四：F1·L1=F2·L2 实验探究：杠杆的平衡条件 20 F1 F2 o L1 L2 杠杆 平 衡 螺 母 实验探究 21 杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用? 调节杠杆自身的平衡 为什么要求杠杆静止时在水平位置呢? 因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出 杠杆调平的方法是什么？ “左高左调、右高右调” 【想一想】 22 进行实验与收集证据 23 实验表格 实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 2 3 24 提问: 你的实验结论与你的假设一致吗？你的结论是什么 ？ 杠杆的平衡条件是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式表示为：F1·L1=F2·L2 这就是阿基米德发现的杠杆原理。 交流与合作 25 条件：杠杆已平衡（如图） 1.两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？ 2.将两端钩码向支点移动同样的距离，杠杆平衡吗？ 问题探究： 26 如何用弹簧测力计将下面的杠杆调节平衡 27 三、杠杆的分类: (1)动力臂＞阻力臂 F动＜F阻  省力杠杆但要费距离 (2)动力臂＝阻力臂 F动＝F阻 等臂杠杆 (3)动力臂＜阻力臂 F动＞F阻 费力杠杆但省距离 28 省力 费力 费力 费力 等 臂 29 30 四、我国古代的杠杆 捣 谷 的 舂 31 汲 水 的 桔 槔 32 1.在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中，属于费 力杠杆的有________；属于等臂杠杆的有_______。镊子 天平 33 2.如图所示的杠杆，重力不计，O为支点，AO=0.3 m， 当在A点悬吊一重为5 N的物体，绳子拉力F=3 N时，杠杆 在水平位置平衡，在图中画出拉力F的力臂L2，力臂L2 为______。 O C F A B L2 0.5 m 34 3.图中所画力臂正确的是（ ）D D G O F A G G G O O O F F B C L L L L F 35 4.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( ) A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小 D 36 5.画出图中作用在A点最小的力的方向。 F 37 6.如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其 中AO＝0.1 m，AB＝1 m，OC＝0.7 m，要撬起重为 1 400 N的石头，需要在B端竖直向下用多少N的力才能撬 起石头？ A O B C F2 F1 L1 L2 38 已知：L2=AO=0.1 m L1=OC=0.7 m F2=G=1 400 N 求：F1=? 解：由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得： 答：需要在B端竖直向下用200 N的力才能撬起石头。 39 1.什么是杠杆? 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学 中叫作杠杆。 2.杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力 臂。 40 不念居安思危，戒奢以俭；斯以伐根而求木茂， 塞源而欲流长也。 —— 魏徵