粤沪版八年级物理下册 （探究杠杆的平衡条件）力和机械教育教学课件

粤沪版八年级下册物理课件探究杠杆的平衡条件

复习巩固实验探究新知导入拓展延伸CONTENT复习巩固01

埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世纪，高146.5米相当于40层高的摩天大厦，由230万块重约2.5吨的大石块叠成，最大的一块重约16吨！全部工程历时30余年。新知导入02今天我们用塔吊建成现代化城市！教学目标1、知道什么是杠杆2、会根据实物画出杠杆的示意图3、知道杠杆的平衡条件实验探究03预习检测一、认识杠杆观察下列工具，思考并讨论其共同特征。定义归纳1、受力的作用2、绕固定点转动3、比较坚硬在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，叫做杠杆。力固定点硬棒议一议:现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？举例

当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点。当你抬脚跟的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是一个杠杆(如图)，这时肌肉的拉力比体重要小。试一试：人体杠杆车把脚踏板摇杆刹车支架车轮找一找:自行车的哪些部件可以看成杠杆?预习检测二：认识杠杆的五要素:杠杆示意图:F2阻力L1动力臂L2阻力臂动力作用线阻力作用线O支点杠杆绕着转动的固定点使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力支点到动力作用线的距离支点到阻力作用线的距离F1动力归纳五要素作出动、阻力的作用线过支点向力的作用线作垂线杠杆的五要素支点动力阻力动力臂阻力臂什么是力臂？力臂是支点到力的作用线的垂直距离。思考讨论：1、力臂是一定在杠杆上吗？2、杠杆是否都是直的？不一定杠杆可以是直的，也可以是弯的想一想?3、如果力的作用线过支点，力臂为多少？力臂为0例题：画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2O练一练：画出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2OO

F2F1L1L2拓展延伸04

想一想：今天我们学到了什么？杠杆的五要素：支点:杠杆绕着转动的固定点动力:使杠杆转动的力阻力:阻碍杠杆转动的力动力臂:支点到动力作用线的距离阻力臂:支点到阻力作用线的距离杠杆定义：杠杆是在__的作用下，能绕某一____转动的___。画力臂的方法：作出动、阻力的作用线过支点向力的作用线作垂线力固定点硬棒画力臂？想一想?F1F2L1L2AOBF1F2画力臂AOBL1L2OOL1L2F1F2L2L1F1F2力和机械6.5探究杠杆的平衡条件-第六章

一认识杠杆新知梳理1.定义:物理学上,把能绕某一固定点

的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。

2.杠杆的五要素(如图6-5-1所示)

转动图6-5-1新知梳理支点:杠杆绕着

的点,常用O来表示。

动力:使杠杆

的力,常用F1来表示。

阻力:

杠杆转动的力,常用F2来表示。

动力臂:从支点到

的距离,常用L1来表示。

阻力臂:从支点到

的距离,常用L2来表示。

[说明]①杠杆是为了解决物体“转动”过程中的物理问题而建立的一种物理模型。②力的作用线是指表示力的线段所在的直线。转动转动阻碍动力作用线阻力作用线二探究杠杆的平衡条件新知梳理1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下

或

,称为杠杆平衡。2.探究杠杆平衡条件(1)实验器材:支架、钩码、带有等分刻度的均匀木尺、细线。(2)实验步骤①将杠杆安装在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在

位置平衡。静止匀速转动水平新知梳理②在杠杆的两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在

位置重新平衡,如图6-5-2所示,用F1、F2表示钩码的拉力,L1、L2分别表示两个力的力臂,测量并记录数据。③保持左右两边钩码的位置不变,改变钩码的数量,使杠杆在

位置平衡,测量并记录数据。

④保持左右两边钩码的数量不变,改变钩码悬挂的位置,使杠杆在

位置平衡,测量并记录数据。水平水平水平图6-5-2实验序号左侧右侧拉力F1/N距离L1/m拉力F2/N距离L2/m123新知梳理(3)记录数据(4)实验结论杠杆的平衡条件:动力×

=阻力×

,

即:F1×

=F2×

或F1/F2=

。动力臂阻力臂L1

L2

L2/L1(5)评估交流①实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,实验过程中通过改变钩码的数量、位置使杠杆在水平位置平衡,目的分别是消除杠杆自重对实验的影响、便于测量力臂。②用弹簧测力计代替钩码,斜向下拉杠杆,可以证明杠杆的平衡条件为“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,而不是“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。③多次实验的目的是避免偶然因素的影响,得到普遍性的规律。新知梳理类型省力杠杆费力杠杆等臂杠杆示意图力臂关系

动力臂L1____阻力臂L2

动力臂L1____阻力臂L2

动力臂L1____阻力臂L2三杠杆的分类和应用新知梳理>

<=

力的关系

动力F1______阻力F2动力F1______阻力F2动力F1______阻力F2特点省力但费距离费力但省距离既不省力也不费力，既不省距离也不费距离应用撬棒、开酒瓶的起子缝纫机脚踏板、筷子托盘天平新知梳理<>=类型一杠杆力臂的画法应用示例例1

[2019·昆明]请画出图6-5-3中力F的力臂,并以“L”表示。图6-5-3[答案]如图所示应用示例应用示例方法指导杠杆力臂的画法找支点画力线作垂段确定支点，即杠杆绕其转动的固定点沿力的方向画力的作用线，延长线或反向延长线要用虚线作支点到力的作用线的垂线，标注垂足，该垂线段即为力臂类型二探究杠杆的平衡条件应用示例例2

在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)小明发现杠杆右端低、左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向

调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是

。

左消除杠杆自重对实验的影响应用示例(2)如图6-5-4甲所示,在杠杆左侧A处挂4个相同的钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右侧B处挂

个相同的钩码。(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将

,原因是

。图6-5-43其力臂变小了变大应用示例实验点拨探究杠杆平衡条件实验中应注意的问题实验前杠杆平衡调节水平平衡实验中杠杆平衡调节多次实验依据：“右低左调、左低右调”，即如果杠杆右边低，要把平衡螺母向左调节；如果杠杆左边低，要把平衡螺母向右调节目的：①实验前使杠杆自身重力的作用线经过支点，消除杠杆自身重力对实验的影响；②实验时便于测量力臂注意：实验中不可以再调节平衡螺母目的：使实验结论更具有普遍性，避免数据的偶然性类型三杠杆的应用应用示例例3如图6-5-5甲所示是打开订书器准备装入订书钉的情景,其工作臂OBA可看成一根绕O点转动的杠杆,简化示意图如图乙所示,F2为拉杆BC对工作臂的阻力。请在图乙中画出杠杆平衡时的阻力臂L2、作用在A点的最小动力F1和动力臂L1。图6-5-5[答案]如图所示应用示例

四步法作最小动力根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,阻力及阻力臂一定时,动力与动力臂的大小成反比,即动力臂越长,动力就越小。所以要作最小动力,应先作出最长动力臂,再根据最长动力臂作出相应的最小动力。具体步骤:应用示例方法指导确定支点和动力作用点连接支点和动力作用点，所得的线段即为最长动力臂作最长动力臂的垂线，即为最小动力的作用线根据动力使杠杆转动方向与阻力方向相反，从而确定最小动力的方向例4指甲刀是生活中常用的小工具,如图6-5-6所示,它包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是 (

)A.一个省力杠杆,两个费力杠杆B.一个费力杠杆,两个省力杠杆C.三个都是省力杠杆D.三个都是费力杠杆应用示例A图6-5-6应用示例应用示例方法指导两种方法判断实际生活中杠杆的类型方法一:首先确定杠杆的支点、动力作用点及阻力作用点的位置,粗略判断出动力臂和阻力臂的大小关系,得出杠杆的类型。若动力臂大于阻力臂,则为省力杠杆;若动力臂小于阻力臂,则为费力杠杆;若动力臂等于阻力臂,则为等臂杠杆。方法二:根据杠杆使用的目的进行判断,若是为了省力,则是省力杠杆;若是为了省距离,则是费力杠杆。课堂小结杠杆定义：把能绕某一固定点转动的硬棒叫做杠杆五要素平衡条件分类省力杠杆费力杠杆等臂杠杆F1L1=F2L2或F1/F2=L2/L1课堂小结五要素支点O动力F1动力臂L1阻力F2阻力臂L2课堂反馈A某一固定点硬②④⑤2.作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做

,阻碍杠杆转动的力叫做

。支点到

的距离叫做力臂。力臂

(选填“一定”或“不一定”)在杠杆上,力的作用点

(选填“一定”或“不一定”)在杠杆上。课堂反馈A动力阻力力的作用线不一定一定课堂反馈A3.如图5-1所示是用螺丝刀撬图钉的示意图,其中O点是

,F1是

,F2是

,L1是

,L2是

。

支点动力阻力动力臂阻力臂图5-14.如图5-2所示,一名同学在做俯卧撑,如果把人的躯干看成一个杠杆,该杠杆的支点是

(填图中字母)点,动力是

(选填“手掌对地面的压力”或“地面对手掌的支持力”),阻力是

。课堂反馈A图5-2B地面对手掌的支持力人自身的重力5.下列说法正确的是 (

)A.支点一定在动力作用点和阻力作用点之间B.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和C.杠杆可以是直的,也可以是弯的D.从支点到动力作用点的距离叫动力臂课堂反馈AC6.如图5-3所示,用轻质杆将一电灯吊起,O点是支点,请画出动力F1的力臂和阻力F2的示意图。课堂反馈A图5-3[答案]如图所示1.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,请你一起来解决下列问题:(1)实验前出现图5-4甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向

(选填“左”或“右”)调整。课堂反馈B图5-4左(2)实验过程中出现了图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向

(选填“左”或“右”)移动

格。

(3)实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是

。