11.1 探究杠杆的平衡条件-2024-2025学年八年级物理下学期同步教学资源（沪科版2024）

第十一章 简单机械 第一节 探究：杠杆的平衡条件 今天我们用塔吊建成现代化城市！ 为了方便研究，人们将机械的各种构件归并为杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等，并把它们称为简单机械。 人的力量是有限的，但是人的智慧是无穷的。人们在劳动中经常使用各种机械，使工作更省力、更方便。有的机械很简单，例如，钳子、扳手、螺丝刀等等；有的机械比较复杂，例如，缝纫机、车床、收割机等等。复杂机械都是由简单机械组成的 讨论：下列工具工作时有什么共同特征？ 杠 杆 杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒 F2 O支点 F1 F2 O支点 F1 F2 O支点 F1 杠杆五要素： F2阻力 l1动力臂 l2阻力臂 (动力作用线) (阻力作用线) O支点 杠杆绕着转动的固定点 使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力 支点到动力作用线的距离 支点到阻力作用线的距离 F1动力 认识杠杆 l2 l1 B F2 O F1 A F2 B O A F1 作力臂的方法 找出支点的位置 从支点作动力、阻 力作用线的垂线 确定动力、阻力作 用线 标垂足，定力臂 认识杠杆 F1 F2 L1 L2 O 练习：画出各力和力臂 F1 F2 L1 L2 F1 F2 L1 O L2 O 练习：画出各力和力臂 杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。 问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？ 〔1〕调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。 保证力臂沿杠杆，便于测量。　 〔2〕杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。 〔3〕改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。 次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m 1 2 3 4 5 6 次数 动力F1 （钩码）/个 阻力F2 （钩码）/个 动力臂l1/格 阻力臂l2/格 1 2 3 4 3 4 4 3 6 4 2 3 4 2 2 4 2 2 2 2 【实验数据记录】 杠杆的平衡条件： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F1l1＝F2l2 我们身边有很多杠杆。例如，跷跷板、羊角锤、船桨、各种剪刀，观察这些杠杆，它们的动力臂和阻力臂有什么关系？ 观察思考 羊角锤 瓶盖起子 钓鱼竿 省力杠杆的实例分析 F1 F2 o o F2 F1 剪刀相当于两个杠杆组合在一起 l2 l1 探究新知 生活中的一些省力杠杆： 探究新知 费力杠杆的实例分析 o F1 F2 F2 l1 l2 l2 l1 筷子相当于两个杠杆组合在一起。 人的右手与钓鱼竿接触处为支点。 o F1 探究新知 生活中的一些费力杠杆： 扫把 镊子 船桨 探究新知 生活中的等臂杠杆： 定滑轮 托盘天平 跷跷板 等臂杠杆 提示：（1）既省力又省距离的杠杆是没有的; （2）不同杠杆有不同的作用，杠杆的选择应根据实际需要决定。 天平、 定滑轮 不省力也不费力 平衡时F1=F2 L1=L2 等臂杠杆 铡刀、 吊车臂 费力但省距离 平衡时F1>F2 L1<L2 费力杠杆 撬棍 省力费距离 平衡时F1<F2 L1>L2 省力杠杆 应用 范例 特点 力的比较 力臂关系 杠杆分类 【杠杆的分类】 生活中将杠杆灵活组合的应用 钳子 核桃夹 指甲剪 衣服夹 镊子 筷子 新知探究 21 在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫作杠杆 杠杆 支 点(O)：杠杆可以绕其转动的点 动 力(F1)：使杠杆转动的力 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力 动力臂(l1)：从支点O到动力F1作用线的距离 阻力臂(l2)：从支点O到阻力F2作用线的距离 杠杆的五要素 杠杆的平衡条件 F1l1=F2l2 省力杠杆 l1 ＞l2 ，F1＜ F2 费力杠杆 l1 ＜l2 ，F1＞ F2 等臂杠杆 l1 =l2 ， F1= F2 类别与应用 探究：杠杆的平衡条件 课堂小结 $$