2022年沪粤版八年级物理下册6.5 探究杠杆的平衡条件 课件26张

(共26张PPT)
第六章 力和机械
6.5 探究杠杆的平衡条件
在生活、生产中，人们常常用撬棒撬物、用起重机吊物等，这其中有什么奥秘？让我们从跷跷板开始进行探究。
导入新课
小时候,我们都玩过跷跷板.如图,大人和小朋友分别坐在跷跷板的两侧,怎样才能使跷跷板保持水平(位置平衡)呢
一.探究跷跷板中的道理
为了便于探究跷跷板怎样才能保持水平(位置平衡)状态，需要对它简化进行实验研究。如图，用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板, 用钩码代替人。
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。
跷跷板是一种杠杆.
活动1.探究杠杆的平衡条件
1.首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于水平平衡状态.如右图.
调节方法
左低右调
右低左调
目的：
便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
活动1.探究杠杆的平衡条件
L1
L2
F1
F2
2.接着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表示钩码离悬挂点O的距离。 如上图.
注意：钩码对杠杆的拉力等于钩码的重力；
L1
L2
F1
F2
3. 改变钩码数量和它们离悬挂点O的距离，使杠杆处于水平静止状态。将各次实验数据填入下表中.
实验序号 左边 右边 F1/N L1/m F2/N L2/m
1
2
3
杠杆的五要素：
F1
F2
O
L1
L2
支点(o):杠杆绕着转动
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):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;
力臂的作法：
(线)
(点)
1、力臂是指支点到力的作用线的距离。而支点是一个点，力的作用线是一条线；所以支点到力的作用线的距离是点到线的距离；而点到线的距离是指点到线的垂线段。所以支点到力的作用线的距离，就是支点到力的作用线的垂线段。那么，怎样画点到线的垂线段呢？
2、介绍怎样画点到线的垂线段。
（用直角三角板的直角的两条边，一边对准直线，另一边对准点；从点沿直角边向边画过来，画出的就是点到线的垂线段。
力臂的作法：
(力臂是支点到力的作用线的垂线段；所以作力臂，实质是作支点到力的作用线的垂线段）
(4)标出力臂; (垂线段就是力臂）
(3)经支点作力的作用线的垂线段;(要说明支点相当于“点”,力的作用线相当于“线”）
(2)延长力的作用线;(要说明什么是力的作用线;还有,可以向两个方向延长力的作用线;)
(1)找支点;
(线)
(点)
杠杆在动力和阻力作用下,处于静止状态 (不一定水平)，叫做杠杆平衡。
L1
L2
F1
F2
实验序号 左边 右边 F1/N L1/m F2/N L2/m
1
2
3
动力X（ ）=阻力X（ ）
小结：
动力臂
阻力臂
L1
L2
即：F1x（ ）=F2x（ ）
动力X（ ）=阻力X（ ）
小结：
动力臂
阻力臂
L1
L2
即：F1x（ ）=F2x（ ）
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。
探究杠杆的平衡条件时，使杠杆处于水平位置平衡的目的是：
F1
O
L1
L2
L1
L2
F1
F2
便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
强调:
例题：如图，大人重750N，小女孩重250N。当大人坐在与跷跷板的转轴距离为0.5m处，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡？
F1
F2
O
L1
L2
F2=750N,
L2=0.5m,
F1=250N
解:
L1=
F2
F1
L2
=
750N
250N
X
0.5m
=
1.5m
答:小女孩应该坐在离转轴1.5m处.
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 < L2
∴F1 > F2
这是费力杠杆
费力杠杆
o
动力臂L1
阻力臂L2
由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2
∴F1 = F2
这是等臂杠杆
等臂杠杆的特点
三种杠杆：
省力杠杆：动力臂>阻力臂
费力杠杆：动力臂<阻力臂
等臂杠杆：动力臂=阻力臂
L2
L1
省力杠杆
二、杠杆的作用
L2
L1
省力杠杆
L2
L1
o
L1
L2
等臂杠杆
费力杠杆
o
o
L2
L1
L1
L2
省力杠杆
省力杠杆