10.1 科学探究：杠杆的平衡条件（课件PPT）-【学海风暴】2020-2021学年八年级下册初二物理(沪科版)

第十章　机械与人 八年级物理沪科版·下册 第一节 科学探究：杠杆的平衡条件 授课人：XXXX * 新课引入 观察并思考： 在生产、生活中，人们常常需要借助机械来完成特定的任务。下图是生活中常见的几种机械，你能说出它们各有什么特点吗？ 学习目标 认识杠杆，知道杠杆的五要素，会画力臂。 1 通过实验探究杠杆的平衡条件。 2 知道杠杆的分类以及杠杆平衡条件的应用。 3 知识讲解 一、认识杠杆 ①都是硬棒。（软的不行，直的弯的都可以） ②工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的。 ③除固定不动的点外，还要受到两个力的作用（一个能使它转动，另一个阻碍它转动）。 知识讲解 支点 阻力 阻力臂 动力 动力臂 1.定义： 在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。 2.杠杆的五要素： 支 点(O )：杠杆绕着转动的固定点 动 力(F1)：使杠杆转动的力 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力 动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离 知识讲解 3.力臂的画法 O l1 一找支点 二画线（力的作用线） 三定距离（力臂的长） 四标力臂 （1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。 （2）力臂的画法： （3）力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上；而支点、动力和阻力的作用点一定在杠杆上。 F1 l2 F3 F2 l3 强化训练 F1 F2 l1 l2 F1 F2 l1 O l2 O 画出下列各力的力臂 知识讲解 当杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止状态或匀速转动状态时，我们就说杠杆平衡了。 杠杆平衡时，杠杆不一定处于水平位置。 1.杠杆的平衡 二、杠杆的平衡 注意 知识讲解 2.实验探究：杠杆的平衡条件 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：F1/l1=F2/l2 假设四：F1·l1=F2·l2 知识讲解 器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台 测量的物理量：力的大小 力臂的长度 （2）A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？ 采用A图。实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出或量出力臂的大小。 （1）杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用? 调节杠杆自身的平衡。 ③制定计划与设计实验 A B 知识讲解 ④进行实验，收集证据： 调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡。 改变悬挂的钩码个数（动力F1、阻力F2），移动其悬挂的位置，使杠杆仍在水平位置平衡，将数据填入下表。 实验次数 F1/N l1/m F2/N l2/m 1 2 3 知识讲解 实验录像 知识讲解 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 ⑤分析论证、得出结论 F1·l1=F2·l2 或 杠杆的平衡条件： ⑥交流与合作 你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么? ⑦评估 以上实验过程是否合理？结论是否可靠？实验结论与假设猜想是否有差异？还有进一步的改进措施吗？ 知识讲解 在实验过程中， （1）将杠杆尺的重心放在支点上是为了排除杠杆自重对实验的影响； （2）调节杠杆使其在水平位置平衡是为了便于测量力臂的大小； （3）测量多组数据是为了使实验结论具有普遍性。 注意 知识讲解 例题 假如图中的大人重750N，小女孩重250N。当大人坐在与跷跷板的转轴距离为0.5m处，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡? 已知：阻力F1=750N，阻力臂l2=0.5m，动力F2=250N。 求：动力臂l1的大小。 解：根据杠杆平衡条件，得 答:小女孩应该坐在离转轴1.5m处。 知识讲解 （1）利用杠杆平衡条件进行计算时，一定要找准杠杆的五要素； （2）利用杠杆的平衡条件公式时，动力和阻力的单位要统一为力的单位“N”，动力臂和阻力臂的单位要统一，但不一定是“m”，其他长度单位统一也可以。 注意 强化训练 小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆上每格长度相等，杆上A、B、C、D 的位置如图所示，当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是(　　) A.B点挂5个钩码 B.C点挂4个钩码 C.D点挂1个钩码 D.D点挂2个钩码 D 知识讲解 三、杠杆的运用 舂 桔槔 1.生活中的杠杆 知识讲解 知识讲解 2.杠杆的分类 ①省力杠杆 动力臂______阻力臂，平衡时动力______阻力。用较小的动力就可以克服较大的阻力。 大于 小于 知识讲解 省力杠杆 知识讲解 ②费力杠杆 动力臂_