6.5探究杠杆的平衡条件第1课时探究杠杆的平衡条件课件2023-2024学年沪粤版物理八年级下册

6.5探究杠杆的平衡条件 第1课时探究杠杆的平衡条件 八年级下 新课引入 观看视频，思考小川为什么可以“举起”大鼎？ 观察以下工具，它们有什么共同点？ 思考 1.能绕固定点转动 2.硬棒 1. 知道什么是杠杆，能从常见工具中辨认出杠杆 2. 能辨认出支点、动力、阻力，能确定动力臂、阻力臂 3.理解杠杆的平衡条件，并能进行简单的计算 学习目标 重点 难点 难点 新知学习 一、探究跷跷板中的道理 小红和爸爸分别坐在跷跷板的两侧，怎样才能使跷跷板保持水平呢？ 让小红离跷跷板的支点远一点 思考 让爸爸离跷跷板的支点近一点 为了便于探究，需要对跷跷板装置简化进行实验研究 用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人 模拟跷跷板实验 思考 如何精确的表示爸爸离跷跷板的支点有多近，小红离跷跷板的支点有多远时，跷跷板会平衡？ ——建立模型法 二者都可以绕一个点进行转动 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 思考 软棒可以做杠杆吗？ 不可以，软棒在受力会发生变形，便不能绕固定点转动 杠杆平衡: 测滑动摩擦力: 测物体重力: 实 验 1 探究杠杆的平衡条件 杠杆保持平衡的条件是什么？ 1.提出问题： 类比 匀速直线运动拉动物体 或 静止状态 匀速转动 物体需要静止 2.实验器材： 杠杆、钩码若干、铁架台 杠杆两端的螺母作用是什么? 思考 实验前，调节螺母使杠杆水平平衡，从而消除杠杆自重对实验的影响 温馨提示 杠杆平衡的调节方法与天平类似，可记住如下规律：哪一端高，平衡螺母就向哪一端调。即右端高，平衡螺母向右调；左高，平衡螺母向左调。 ②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； ①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平静止状态； 3.实验步骤： ④把F1、F2、L1、L2 的数值填入表格中；改变F1、F2，再做一次实验 ③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； 思考 为什么要做多次试验？ 减小误差，避免试验的偶然性 4.实验视频： 次数 左边 右边 拉力F1/N 距离L1/m 拉力 F2/N 距离L2/m 1 2 5.实验数据： 6.实验结论： 杠杆在水平平衡时：F1 · L1 = F2 · L2 × × × × = = 1 12 1.5 8 2 10 1 20 7.交流与反思： 小明将杠杆的平衡条件描述为“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”，你认为是否正确？为什么？ 不正确，实验中只是探究了杠杆在水平时的平衡，未探究在杠杆在非水平时的平衡 8.修正结论： L1 L2 用L1，L2分别表示两边钩码到支点的距离，则杠杆在平衡时，可表示为： F1 · L1 = F2 · L2 杠杆的五要素： 支 点(O)：杠杆绕着转动的固定点 动 力(F1)：驱使杠杆转动的力 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力 F2 O F1 动力臂(L1)：支点到动力作用线的距离 阻力臂(L2)：支点到阻力作用线的距离 F1 F2 L1 o L2 注意：力臂不一定在杠杆上 （力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线） (动力作用线) (阻力作用线) （1）找出支点 （2）作出力的作用线，用虚线向正向或 反向延长 （3）做支点到力的作用线的垂线(虚线) （4）标出力臂(动力臂L1，阻力臂 L2) L2 L1 B F2 O F1 A F2 B O A F1 力臂的作图方法： 注意：不能漏标垂足 练习：画出图中杠杆各力的力臂 F1 F2 L1 L2 F1 F2 L1 O L2 O 杠杆的平衡条件： 动力×( 　 　　 ) ＝阻力×( 　　 　 ) 动力臂 阻力臂 即F1×( ) ＝F2×( ) 或 上式表明，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 L1 L2 例 假如图中的爸爸重750N，小红重250N，当爸爸离跷跷板的转轴 0.5m时，小红应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置上平衡? 解: 已知: F1=750N， L1=0.5m，F2=250N 由杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 得: 答：小红应该坐在距离跷跷板的转轴1.5m的位置，才能使跷跷板在水平位置上平衡 温馨提示 在利用杠杆平衡原理计算时，力臂的单位不必全换算成国际单位制，只要动力臂和阻力臂的单位保持统一即可。 想想议议