八年级物理全册 10.1科学探究：杠杆的平衡条件学案 （新版）沪科版.doc

10.1 科学探究：杠杆的平衡条件一、预习目标及范围1、预习目标（1）认识杠杆，能从常见的工具中辨别出；（2）了解杠杆的五要素和示意图；（3）掌握杠杆的平衡条件；（4）理解杠杆的分类和应用。2、预习范围教材第10章第一节内容二、预习要点1.杠杆：在力的作用下能够绕_ 。 2.杠杆在_，我们称之为杠杆平衡。3.杠杆的要素：_.三、预习检测1.关于杠杆和力臂的说法正确的是（）A杠杆的形状可以是任意的B力臂是支点到力的作用点的距离C力臂总在杠杆上D以上说法均不正确2.如图所示杠杆上分别站着大人和小孩（G大人G小孩）且在水平位置平衡，杠杆自重不计如果两人同时以大小相等的速度向支点移动则杠杆将（）A仍能平衡B不能平衡，大人那端下沉C不能平衡，小孩那端下沉D条件不够，无法判断3.如图所示，下列工具的使用，属于费力杠杆的是（）A B镊子 钳子C D起子 剪子探究案1、 合作探究1.认识杠杆（1）.请同学们观察图101中所示的各种杠杆，通过讨论说出他们有什么共同的特征。教师展示部分杠杆。实例1：棍撬石头（课本P3图93）有一块用手搬不动的大石头，一根长棒的一端插在大石头底下，长棒下面垫一块小石头。一人用力压长棒的另一端，使长棒绕小石头转动而将大石头撬起来。问题1：要满足怎样的要求才能使长棒克服阻力把大石头撬起来？问题2：如果用力一压，长棒不结实折断了，怎么办？问题3：如果没有小石头，或一下子小石头就陷到泥地里去了，还能撬起大石头吗？归纳：要用力，棒要硬，要有固定的转动点。杠杆定义： 。五要素的意义及其符号：动力（F1）： 叫做动力。阻力（F2）： 叫做阻力。支点（0）: 叫做支点。杠杆工作时，从支点到力的作用线的垂直距离是一个重要因素，它是力的方向、作用点两个要素相结合形成的新的要素，物理学上把它叫做力臂，即：力臂（l）： 。动力臂（l1）: 。阻力臂（l2）: 。力臂的作图：作图类型：根据力画出力臂方法：确定 作力的延长线或反向延长线（虚线）过支点作力的作用线或延长线的 （虚线） 标上力臂l1或l2根据力臂画出力方法：经过力臂的一个端点（非支点的一端），作力臂的垂线，并与杠杆相交。判断使杠杆平衡时力的方向，分别用F1和F2表示。注：动力和阻力在支点的两侧，则两力的方向相同动力和阻力在支点的同侧，则两力的方向相反根据实例画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂方法：根据实例，即杠杆的工作情况，先判断杠杆的支点，其次判断动力和阻力，最后画出动力臂和阻力臂。2.杠杆的平衡出示幻灯片：提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂是什么关系？猜想：动力+动力臂=阻力+阻力臂猜想：动力-动力臂=阻力-阻力臂猜想：=猜想：动力动力臂=阻力阻力臂同学们猜想之后，老师：我们怎样证明自己的猜想是否正确呢？通过实验验证。师：很好。设计实验前我们先来了解一个概念：什么是杠杆平衡？出示幻灯片：（2）设计实验出示幻灯片思考与讨论：1）、杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用。2）为什么要求杠杆静止时，在水平位置平衡？（结合前边的画图让同学们得到启发）温馨提示 请注意： 1、每个钩码的重力。（3）进行试验与收集数据出示幻灯片记录数据的表格。让同学们把试验收集的数据展示在黑板上。分析论证（4）交流与讨论出示幻灯片 从猜想去分析显然不合理，因为两个量相加或相减,其单位必须相同，而力与力臂的单位是不同的，因此只要验证猜想，显然猜想动力/动力臂阻力/阻力臂不符合，从而猜想的结论：动力动力臂=阻力阻力臂。字母表示是：F1 L1= F2 L2交流与讨论：杠杆的平衡条件是：让同学们对自己的收集的数据进行分析，得出结论，老师做总结。杠杆平衡的条件是： 我们已经得出杠杆平衡的条件，这个规律对杠杆的应用友很重要的意义，因为我们在使用杠杆时都是在平衡状态下使用杠杆的。（5）杠杆的分类1）杠杆平衡条件： 。2）杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆费距离，省距离杠杆费力、既省力又省距离的杠杆的不存在。杠杆的平衡条件： 。3）杠杆分类二、随堂检测1.下列测量工具没有利用杠杆原理的是（）A B弹簧测力计 杆秤C D 台秤 托盘天平2.某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端，F方向始终竖直向上，如图所示，则在抬起过程中（）AF逐渐变大 BF保持不变 CF逐渐减小 D无法确定3.如图所示为一种树木扶正器将扶正器的B端放在地面上，通过收紧带与树根部C保持一定距离A端固定在树干上，利用液压装置产生一个推动树干的力，那