10.1 科学探究：杠杆的平衡条件 -2022-2023学年沪科版物理八年级下学期

第十章 机械与人 第一节 科学探究：杠杆的平衡条件 school “给我一个立足点和一根足够长的硬棒，我就能移动地球。” ——阿基米徳 请观察下面几幅图 一、认识杠杆 这三个用具有什 么共同特点 ？ O O O 讨论交流：杠杆有什么共同特征呢？ 1、受到力的作用下 2、硬棒 3、固定点 在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫做杠杆。 归纳总结：杠杆的定义？ 一、认识杠杆 5 生活中的杠杆 一、认识杠杆 6 古代的杠杆 一、认识杠杆 舂 桔槔 7 初中物理在线http://www.czwlzx.com/ 古代的杠杆 一、认识杠杆 8 初中物理在线http://www.czwlzx.com/ 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。 试一试：人体杠杆 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 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 F1动力 二、认识杠杆的几个概念 支点到阻力作用线的距离 杠杆的五个重要概念（五要素） 1. 支点：杠杆绕着转动的固定点。O（石块） 2. 动力：使杠杆转动的力。F1（向下压的力） 3. 阻力：阻碍杠杆转动的力。F2（对硬棒压力） 4. 动力臂：从支点到动力作用线的距离。L1 5. 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。L2 12 杠杆的这些概念很重要！ 动力 动力臂 动力 作用线 阻力臂 思考：什么是力臂呢？力臂怎样来画？ 支点 阻力 阻力 作用线 13 力臂：指支点到力的作用线的垂直距离。 确定动力和阻力的作用线 过支点到力的作用线作垂线段 标垂足，标力臂 找支点 三、力臂的画法 14 F2 F1 O B A L1 L2 （１） 练习：巩固力臂的画法 例题：请把下图中的支点与力臂画出来。 15 （２） A O B F1 L2 L1 F2 16 1.力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离。 2.力的作用线是一条直线，没有方向。 3.力臂和力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足；支点处用O标记。 强调注意 17 例题：下列关于F1力臂的作图中，正确的是（ ）   O L1 F1 F1 O A F1 L1 D L1 C F1 O L1 B C o F1 F2 L1 L2 . 例题：画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 F1 F2 L1 L2 O 例题：画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 什么是杠杆平衡？ 当杠杆在动力和阻力的作用下，处于水平静止状态或匀速转动状态，我们说杠杆平衡了。 实验器材 带有刻度的杠杆、支架台、若干个钩码等等 实验装置 四、杠杆的平衡条件 21 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？ F1、F2、L1、L2之间存在什么关系呢？ 22 2、猜想与假设 假设1 F1+L1=F2+L2 假设2 F1-L1=F2-L2 假设3 F1/L1=F2/L2 假设4 F1×L1=F2×L2 23 F1 F2 o L1 L2 杠杆 平衡 螺母 实验探究 1 实验数据表 1 1 6 12 0.5 9 18 0.5 9 6 1.5 3、制定计划与进行实验 F1/n L1/cm L2/cm F2/n note 每小组做3次实验，将数据记录在表中，每个钩码的重为0.5N . 25 4、分析与论证 杠杆的平衡条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1×L1=F2×L2 26 思考与讨论 ★ 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，忽略杠杆自重 ※ 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” 例题：如下图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆正好在水平位置上平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为_________牛。 6 28 例题：有一扁担长2米，前后端分别挂有重300牛和200牛的货物，要使扁担保持水平，肩应在离前端多远的地方？ 300牛 200牛 由杠杆平衡条件：F1×LI=F2×L2 300N×L=200N×（2-L） L=0.8m 乙 甲 1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡（图甲），将实验数据填入下表，能否得出以上结论？ 2.