第十章第一节 科学探究：杠杆的平衡条件课件2023－2024学年沪科版物理八年级全一册

第一节 科学探究：杠杆的平衡条件 第1课时 杠杆的平衡条件 第十章 机械与人 初中物理沪科版八年级全一册 新课导入 在生产、生活中，人们常常需要借助机械来完成特定的任务。 下面是生活中常见的几种机械，你能说出它们各有什么特点吗？ 以上几种机械有一个共同的特点，它们都有一根能绕着固定点转动的硬棒。 在物理学中，这种在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。 推进新课 认识杠杆的几个概念 用棒撬动物体 支点 A O B 动力（F1） 阻力（F2） 动力臂（l1） 阻力臂（l2） 支点 动力 动力臂 阻力 阻力臂 杠杆绕着转动的固定点，用O表示。 使杠杆转动的力，用F1表示。 从支点到动力作用线的距离，用l1表示。 阻碍杠杆转动的力，用F2表示。 从支点到阻力作用线的距离，用l2表示。 杠杆的五要素 什么是力臂？ 力臂是支点到力的作用线的垂直距离。 思考讨论： 1.力臂是一定在杠杆上吗？ 2.杠杆是否都是直的？ 不一定 杠杆可以是直的，也可以是弯的 3.如果力的作用线过支点，力臂为多少？ 力臂为0 例1 如图所示，杠杆 OA 处于静止状态，l2 是 F2 的力臂，请在图中画出力 F1 的力臂 l1 和力F2 的示意图。 l2 O A l2 F1 l1 F2 画力臂的步骤： （1）确定杠杆的支点 O； （2）过力的作用点沿力的方向用虚线画出力的作用线； （3）过支点 O 向力的作用线作垂线，标出垂直符号； （4）用大括号标出支点到垂足间的线段，标字母 l1 或 l2 ，该线段就是力臂，力臂常用虚线画出。 杠杆的平衡 什么是杠杆的平衡？ 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。 探究实验 提出问题 杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系呢？ 猜想与假设 杠杆平衡的条件可能与作用力大小和力臂有关。 探究杠杆平衡条件的实验 点击画面播放 进行实验与收集证据 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力臂 F2/N 阻力臂 l2/m 1 2 3 F1 F2 o l1 l2 杠杆 平衡 螺母 实验探究 16 交流与合作 杠杆的平衡条件： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 公式表示为：F1·l1 = F2·l2 计算时，单位要统一。 1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡，则( ) A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小 D 随堂练习 2.下列杠杆平衡的是（杆重和摩擦力均不计） （ ） C 3.如图所示的杠杆处于水平平衡，若在杠杆两 边的钩码下再加一个钩码（钩码的质量都相同），杠杆将（ ） A.还继续处于水平平衡 B.右端上升，左端下降 C.右端下降，左端上升 D.无法确定杠杆的运动状态 C A O B C F2 F1 如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1m ，AB＝1m，OC＝0.7m，要撬起重为1400N的石头，需要在B端竖直向下用多少牛的力才能撬起石头？ 4.计算题 已知：l2=AO=0.1m , l1=OC=0.7m , F2=G=1400 N 求：F1=? 解：由杠杆平衡条件：F1l1=F2l2可得： 答：需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。 1.学习了杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念。 2.探究了杠杆的平衡条件是 动力动力臂=阻力阻力臂 公式表示为：F1l1= F2l2 课后小结 第一节 科学探究：杠杆的平衡条件 第2课时 杠杆的应用 第十章 机械与人 初中物理沪科版八年级全一册 = 动力臂 当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 F1×l1=F2 ×l2 动力×动力臂=阻力×阻力臂 杠杆平衡的条件？ 动力 阻力 阻力臂 F1 F2 l1 l2 = 新课导入 推进新课 生产、生活中常见的杠杆 用钉锤撬钉子 跷跷板 钓鱼竿 根据杠杆的平衡条件，可以知道杠杆的运用有三种情况。 （1）动力臂大于阻力臂：这种杠杆用较小的动力就可以克服较大的阻力。这种杠杆使用起来省力，常被称为省力杠杆。 （2）动力臂小于阻力臂：这种杠杆要使用比阻力大的动力才能克服阻力。这种杠杆使用起来费力，常被称为费力杠杆。 （3）动力臂等于阻力臂：这种杠杆动力与阻力大小相等就能使杠杆平衡了。这样的杠杆既不省力，也不费力，常被称为等臂杠杆。 你能说出下图中的杠杆谁省力、谁费力、谁既不省力也不