10.1 科学探究：杠杆的平衡条件课件 2022-2023学年沪科版物理八年级全一册

第十章 机械与人 第一节 科学探究:杠杆的平衡条件 一 学习目标 1.认识杠杆,了解关于杠杆的五要素(支点、动力、阻力、 动力臂、阻力臂),能求、作力臂。 2.理解杠杆的平衡条件,并会进行相关计算。 3.了解杠杆的分类;能说出杠杆在生活中的应用。 二 重点难点 重点: 杠杆的平衡条件,杠杆的结构。 难点: 力臂的概念及画法,变形杠杆的分析。 三 教学过程 我国古代人们利用简单机械搬动巨大石块建造长城 古代利用桔棒在井上汲水 在现代建筑工地上,人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动。 请同学们找出它们的共同特点。这节课我们来深入了解这些机械中蕴藏的智慧。 1、认识杠杆 (1)请同学们自主阅读184、185页内容,完成下面问题: ① ,叫做杠杆。 ②杠杆绕着转动的点叫 ,用字母 表示,使杠杆转动的力叫 ,用字母 表示;阻碍杠杆转动的力叫 ,用字母 表示;从支点到动力作用线的垂直距离叫 ,用字母 表示;从支点到阻力作用线的垂直距离叫 ,用字母 表示。 (2)小组讨论 杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上的吊桥就是其中的一种,请在图中画出吊桥所受的动力、阻力及动力臂和阻力臂(假设吊桥质地均匀)。 在力的作用下可以围绕固定点转动的硬棒 支点 O 动力 F1 阻力 F2 动力臂 阻力臂 l2 l1 跟踪训练 1.如图所示,小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,轻杆马上转动起来。使轻杆逆时针转动的力是( ) A.苹果的重力 B.橘子的重力 C.轻杆对橘子的支持力 D.苹果对轻杆的压力 2.如图所示,起瓶器开启瓶盖时,可看作是( ) A.以B为支点,动力方向向下的杠杆 B.以B为支点,动力方向向上的杠杆 C.以A为支点,动力方向向下的杠杆 D.以A为支点,动力方向向上的杠杆 3.如图是工人经常使用的铁锹,如果把铁锹当作费力杠杆,则支点是 点,动力作用点是 点,阻力作用点是 点。 D D C B A 2、杠杆的平衡 (1)请自主阅读课本第185、186页内容,完成下面填空: ①杠杆的平衡状态是指杠杆在 和 的作用下处于 状态。 ②杠杆的平衡条件是 。 动力 阻力 静止 动力 动力臂=阻力 阻力臂 (2)根据课本第186页实验内容,完成下列填空。 实验探究:杠杆的平衡条件 实验器材: 。 实验步骤: ①把杠杆支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆 平衡。 ②把三个钩码挂在杠杆两侧(左边2个,右边1个),移动钩码的位置,使杠杆仍在水平位置平衡,把支点左方的钩码对杠杆的作用力(等于钩码受的重力)当作阻力,把支点右方的钩码对杠杆的作用力当作动力,将动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2的数值填入表中。 ③在左方钩码下再增加2个钩码,位置不变,移动右方钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,将实验数据也填入表中。 ④在杠杆两侧挂上个数相同的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,将测得的力和力臂填入表中。 ⑤把钩码挂在杠杆一侧,用弹簧秤在同侧竖直向上拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡,把钩码拉杠杆的力当作阻力,把弹簧秤的拉力当作动力,将力和力臂的数据填入表中。 杠杆、钩码、支架 在水平方向 ⑥算出四次实验中动力 动力臂及阻力 阻力臂的数值,比较计算结果,归纳可得:杠杆的平衡条件是: 。 动力 动力臂=阻力 阻力臂 跟踪训练 1.如图所示,把一根均匀的米尺,在中点O支起, 两端各挂四个钩码和两个钩码,恰好使米尺平衡, 按下列方式增减钩码或移动钩码,下列方式仍能 保持米尺平衡的是( ) A.原钩码下两边各加一个钩码 B.两边钩码各向外移动一格 C.左边增加一个钩码,右边向外移动一格 D.左右两边的钩码各减少一个 C 3.如图所示,三角支架ABC固定在客厅墙上,已知AB长40cm,AC长30cm,一花瓶正好放置在AB中点处。A处螺钉的能承受的最大水平拉力为30N,为防止因A处螺钉松脱而支架绕C点倾翻,所放置花瓶的重力最大为 N(支架重力不计)。若花瓶的重力较大,放置时应尽量 (选填“靠近”或“远离”)墙壁可确保安全。 2.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA=0.3m,OB=0.2m,A点处挂一个质量为1.8kg的物体G,B处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,力F的大小为 N.若将物体G挂在B处,在A处竖直向上用力,则需用 N的力才能使杠杆平衡。(取g=10N/kg) 27 12 45 靠近 3、杠杆的运用 (1)自主阅读课本第187、188页内容,完成下面填空: 省力杠杆: 的杠杆; 费力杠杆: 的杠杆; 等臂杠杆: 的杠杆; 钓鱼竿、铡刀、筷子、啤酒瓶起子中属于省力杠杆的是 ;辨别省力、费力、等臂杠杆