6.5 探究杠杆的平衡条件 2023-2024学年沪粤版物理八年级下册

第六章 力和机械 探究杠杆的平衡条件 6.5 1 1.知道什么是杠杆。 2.通过探究杠杆的平衡条件,理解应用杠杆的平衡条件解决简单的实际问题。 一 一 课程目标 3.通过杠杆的平衡条件判断生活中的杠杆类型。 还可加入情景导入,手提袋子和戴着手套提袋子。 想一想 跷跷板在使用时有什么特点? 导入 二 探究跷跷板中的道理 三 杠杆的定义: 物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒 ( 直棒或曲棒 ) ,叫做杠杆 ( lever ) 。跷跷板是一种杠杆。 注意:硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状。 杠杆的要素 支点:杠杆可以绕其转动的点O。 动力:让杠杆转动的力F1。 阻力:阻碍杠杆转动的力F2。 动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离L1。 阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离L2。 杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态,叫做杠杆平衡( balance ) 探究跷跷板中的道理 三 【实验过程】 1.首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于水平平衡状态。 思考:为什么要调节在水平位置平衡? 保证力臂沿杠杆,便于测量力臂 2.接着在杠杆的两边分别挂上数量不同的钩码,用F1 、 F2表示钩码的拉力,用L1 、 L2 表示钩码离开悬挂点O的距离。改变钩码数量和它们离开点O的距离,使杠杆处于水平静止状态。将各次实验所得的数据填入下表中。 探究跷跷板中的道理 三 【实验过程】 次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m 1 2 1 0.08 2 3 0.06 0.09 3 1 0.05 0.08 4 1 2.5 0.04 探究跷跷板中的道理 三 【实验数据记录】 杠杆的平衡条件: 动力 动力臂=阻力 阻力臂 即:F1L1=F2L2 次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m 1 2 1 0.08 0.16 2 3 2 0.06 0.09 3 1.6 1 0.05 0.08 4 1 2.5 0.1 0.04 或 探究跷跷板中的道理 三 实验结论: 杠杆平衡时,杠杆的动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,即杠杆的动力臂是阻力臂的几倍,杠杆的动力 F1 就是阻力F2的几分之一。这就是杠杆的平衡条件。 探究跷跷板中的道理 三 用钩码探究杠杆的平衡条件 探究跷跷板中的道理 三 1.省力杠杆: 动力臂大于阻力臂的杠杆 F1 F2 动力臂L1 阻力臂L2 O 由F1L1=F2L2得 当L1>L2 得F1<F2 特点: 省力,费距离 杠杆的作用 四 F1 F2 L2 L1 动力臂L1大于阻力臂L2,钳子是省力杠杆 生活中属于省力杠杆的工具都有哪些呢? 想一想 杠杆的作用 四 铡纸刀 开瓶器 修枝剪 羊角锤 生活中的一些省力杠杆 杠杆的作用 四 2.费力杠杆: 动力臂小于阻力臂的杠杆 O L2 L1 F1 F2 由F1l1=F2l2得 当l1<l2 得F1>F2 特点: 费力,省距离 杠杆的作用 四 O L2 L1 F1 F2 使用时动力臂L1小于阻力臂L2,所以夹子是费力杠杆 生活中属于费力杠杆的工具都有哪些呢? 想一想 杠杆的作用 四 生活中的一些费力杠杆 钓鱼竿 理发剪 裁缝剪 杠杆的作用 四 3.等臂杠杆: 动力臂等于阻力臂的杠杆 F1 F2 l1 l2 O 由F1L1=F2L2得 当L1=L2 得F1=F2 特点: 不费力,不省距离 ,不费距离。 杠杆的作用 四 托盘天平 物理天平 定滑轮 生活中的一些等臂杠杆 杠杆的作用 四 课堂小结 五 杠杆的作用 省力杠杆 L1 >L2 ,F1< F2 费力杠杆 L1 <L2 ,F1> F2 等臂杠杆 L1 =L2 , F1= F2 探究跷跷板中的道理 杠杆 把能绕某一固定点转动的硬棒 ( 直棒或曲棒 ) ,叫做杠杆 支 点(O) 动 力(F1) 阻 力(F2) 动力臂(L1) 阻力臂(L2) 杠杆的要素 杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 力和机械 随堂练习 六 1.如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB。线段_表示力F的力臂。(选填“OA”或“AC”) 练一练 OA 2. 一位泰山挑山工用一根长1.8m的扁担挑起货物,如图为扁担示意图,若在扁担的A端挂200N的物体,B端挂300N的物体,挑起重物时使扁担水平平衡,则挑山工肩膀需顶在距A端_m远的位置(不计扁担的重力)。 1.08 随堂练习 六 3.如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( ) A.启瓶器 B.切纸铡刀 C.食品夹 D.羊角锤 C 随堂练习 六 4.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了( ) A.增大阻力臂,减小动力移动的距离 B.减小动力臂,减小动