10.1 科学探究：杠杆的平衡条件 2023-2024学年沪科版物理八年级下学期

10.1 科学探究：杠杆的平衡条件 【学习目标】 1.能通过观察生产劳动中的各种杠杆归纳出杠杆的共同特征，能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂. 2.能根据一定的标准对杠杆进行分类. 3.通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件. 【自主学习】 阿基米德是发现杠杆原理的古代科学家，他写了一封信给叙拉古国王亥尼洛，信中说：“尊敬的亥尼洛国王，我确信，只要给我一个支点，我就能撬起地球！”阿基米德的豪言壮语是否能够实现呢? 认识杠杆 1.如图10—1所示，该图选取了生活中的一些常见工具，请你仔细观察它们的结构，找一找它们都有哪些共同特点? 它们的共同点：都有一根能绕着固定点________的硬棒.在物理学中，把这一类的机械称为杠杆. 想一想在你的生活中还见到过哪些杠杆. 2. 请你说出描述杠杆的五个要素，并作出如图所示的动力F1、阻力F2所对应的动力臂L1和阻力臂L2. 杠杆的平衡 1.杠杆的平衡是指___________________. 2.在探究杠杆平衡条件的实验中，要将杠杆调节至水平位置平衡，改变悬挂的钩码个数，移动其悬挂的位置，仍使杠杆保持在水平位置平衡.想一想，这样做有什么好处?___________________________。 3.杠杆的平衡条件是_____________________，写成公式是________________. 杠杆的运用 “分类”是人们认识事物，将具体事物“归类”的一种科学方法.要分类首先要制订分类的原则.对于杠杆，我们可以按照杠杆的结构特点和使用效果分类，请思考后填写下表： 分类 结构特点 使用特点 实例 省力杠杆 L1>L2 费力杠杆 费力，但省距离 等臂杠杆 【自我评价】 1.搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G=1400N.独轮车有关尺寸如图所示.该独轮车是一个_________杠杆，动力F=___________.为了更省力，工人师傅可以采取的措施是___________.(写一条即可) 2.如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，相当于一个___________杠杆；当图中手对车闸的作用力F=10N时，刹车拉线受到力的大小为___________N. 3.各式各样的剪刀都是一对对杠杆.下列剪刀最适合剪开较硬物体的是( ) 4.如图所示，用开瓶器在A处用力开启瓶盖，下列说法正确的是( ) A.B点为开瓶器的支点 B.开瓶器受到的阻力方向为竖直向上 C.使用开瓶器能省力 D.使用开瓶器能省距离 5.当两个小孩在跷跷板上处于平衡时，他们必须( ) A.重力相等 B.距支点的距离相等 C.力和力臂的乘积相等 D.以上答案都不正确 6.如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同.下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是( ) (1)在杠杆两侧同时减掉一个钩码； (2)在杠杆两侧钩码下同时加挂一个钩码； (3)将杠杆两侧的钩码同时向外移动一个小格； (4)将杠杆两侧的钩码同时向内移动一个小格. A.(1)(3) B.(2)(4) C.(2)(3) D.(1)(4) 7.如图是用钓鱼竿钓鱼的情景，其中动力为F1，阻力为F2，请在图中作出阻力F2的力臂l2. 第7题图 第8题图 8.小静同学在“研究杠杆平衡条件”的实验中： (1)实验时应先调节杠杆在___________位置平衡.若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向___________调节(选填“左”或“右”). (2)杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上三个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上___________个钩码. (3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据： 实验次数 F1(N) L1(cm) F2(N) L2(cm) 1 2 5 △ 10 2 3 10 2 15 3 2 30 3 ☆ 上表中空格处所缺的数据：△=___________，☆=___________； (4)分析上表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是_____________________. 【拓展提升】 1.如图所示，用羊角锤撬起钉子.为了撬起钉子，分别用四个力作用在锤柄的末端，其中最省力的方向是( ) A.F1的方向 B.F2的方向 C.F3的方向 D.F4的方向 2.如图所示，是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图.