9.1杠杆 --2023-2024学年北师大版物理八年级下学期

一、杠杆 1．能通过观察生活和生产中的各种杠杆提取出杠杆的共同特征，并能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂；能准确地画出杠杆的动力臂和阻力臂。 2．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，得出杠杆的平衡条件。 3．能根据杠杆的特点以及作用效果等进行分类。 4．能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。 1．通过观察和实验，感知杠杆，培养观察能力。 2．通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养初步的分析概括能力、收集信息和处理信息的能力 3．在对实例的调研、分析和解释中进一步理解和应用杠杆平衡条件，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。 情感、态度与价值观 1．使学生感受到杠杆在生活中普遍存在，提高探究的乐趣。 2．运用学过的科学知识解释生活中的杠杆现象，进一步感受生活和物理的关系。 1．杠杆平衡条件的探究。 2．三类杠杆的区别及作用。 1．杠杆力臂的画法。 2．杠杆平衡条件的应用 探究杠杆平衡条件的整套实验装置。 新课引入 观看视频讲解 利用多媒体播放小朋友玩跷跷板和赛艇运动员划船的视频。 请同学们观察，跷跷板和船桨在使用时，有什么共同的特点。 【生】在力的作用下，能绕着固定点转动。 【师】我们把这种工具称之为杠杆，杠杆是一种非常简单的机械，它们在我们生活中的应用十分广泛，如撬石头的撬棒、抬箱子的扁担，甚至连剪刀、铁锹的柄都是杠杆的应用。今天，我们就来学习杠杆。 知识点一　杠杆的概念 观察：如图所示。 提出问题：撬棒、铁锤、起子、指甲钳在使用过程中有什么共同的特点？ 归纳总结：我们把在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 知识点二　杠杆的五要素 观察：如图所示。 提出问题：杠杆有哪些特点？ 归纳总结：杠杆的五要素： (1)杠杆可以绕其转动的点O，叫支点。 (2)驱使杠杆转动的力F1，叫动力。 (3)阻碍杠杆转动的力F2，叫阻力。 (4)支点O到动力F1作用线的距离L1，叫动力臂。 (5)支点O到阻力F2作用线的距离L2，叫阻力臂。 知识点三　探究杠杆平衡的条件 观察：如图所示。 提出问题：什么是杠杆的平衡？ 归纳总结：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们称之为杠杆平衡。 实验探究杠杆在什么条件下平衡。 【实验装置】如图所示。 【实验步骤】(1)实验前调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡。这样便于测量出动力臂和阻力臂。 (2)先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使刚好在水平位置平衡，并将实验数据填到实验表格中。 (3)重复实验步骤(2)三次，并将实验数据填到实验表格中。 【数据表格】 实验次数 动力/N 动力臂/m 阻力/N 阻力臂/m 1 2 3 【交流讨论】比较动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的大小关系，分析得出结论。 【实验结论】根据上述实验数据得出的结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。 若用F1、L1、F2、L2分别表示动力、动力臂、阻力、阻力臂，杠杆平衡条件可表示为F1×L1＝F2×L2。 提出问题：此实验多次测量的目的是什么？ 归纳总结：多次实验得出普遍规律。 知识点四　杠杆的分类 观察：如图所示，我们身边的杠杆很多，有的可以省力，有的可以省距离。 提出问题：我们可以把杠杆分为哪几类？他们分别具有什么特点？ 归纳总结：(1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆；可以省力，但要费距离。 (2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆；可以省距离，但要费力。 (3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆；既不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。 观察：如图所示。 提出问题：整个指甲钳由几个杠杆组成？ 归纳总结：整个指甲钳由3个杠杆组成，其中有1个省力杠杆，2个费力杠杆。 知识点五　杠杆平衡条件的应用 观察：如图所示。 提出问题：人推车需要经过障碍物A，B轮过障碍物时，小车可以看作是一个什么杠杆？支点在哪？ 归纳总结：此时小车是一个费力杠杆，支点在C。 提出问题：人推车需要经过障碍物A，C轮过障碍物时，小车可以看作是一个什么杠杆？支点在哪？ 归纳总结：此时小车是一个省力杠杆，支点在B。 观察：如图所示。 提出问题：杠杆是怎样平衡和运动的？ 归纳总结：当杠杆F1×L1≠F2×L2时，杠杆不能处于平衡状态，力和力臂乘积大的一端将向下运动，力和力臂乘积小的一端将向上运动。直到F1×L1＝F2×L2，杠杆重新平衡。 观察：如图所示。 提出问题：什么情况下动力最小？ 归纳总结：根据F1×L1＝F2×L2，杠杆平衡时，力和相应的力臂成反比。在阻力、阻力臂不变的情况下，动力臂最大时，相对应的动力最小。 知识点六　轮轴 观察：如图所示。 提出问题：什么是轮轴？ 归纳总结：轮轴由具有共同转