沪科版物理八年级下册 第十章第一节 科学探究：杠杆的平衡条件 课件(共40张PPT)

(共40张PPT)
第十章 机械与人
第一节 科学探究：杠杆的平衡条件
1.通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同
特征，认识杠杆的“五要素”；
2.能根据一定的标准对杠杆的使用特点，以及作用
效果进行分类；
3.对杠杆的平衡条件进行猜想和假设，并设计出方
案，探究得出杠杆的平衡条件；
4.会应用杠杆平衡条件进行简单计算，解决有关问
题。
只要给我一个支点，我就可以撬起地球。
阿基米德
阿基米德真的可以
撬起地球吗？
m地球≈6.0×1024kg
这些能给我们提供方便的工具都称为机械
复杂机械都是由简单机械组成的
观察下列工具，思考并讨论其共同特征
一、认识杠杆
共同特征：
1.受力的作用
2.绕固定点转动
3.比较坚硬
杠杆定义：
在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，叫作杠杆。
提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？
F
O
支
点
F1
动力
F2
阻力
动力作用线
L1
阻力作用线
L2
认识杠杆的几个概念
这些概念很重要！！！
支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示。
动力：使杠杆转动的力，用F1表示。
动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示。
阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。
一“点”——支点O（一定在杠杆上）
动力F1
二“力”—— 相对的
阻力F2
动力臂L1
二“臂”——
阻力臂L2
杠杆五要素
1.力臂一定是在杠杆上吗？
不一定
2.杠杆是否都是直的？
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
想一想
画出图中杠杆各力的力臂
F1
l1
l2
F2
O
【想一想】
o
F1
F2
L1
L2
.
O
O
L1
L2
F1
F2
L2
L1
F1
F2
画力臂的方法：
一找（找准支点）
二画（画出力的作用线）
三引（引垂线）
四标（标垂足——直角符号、标力臂——支点到垂足的距离 ）
二、杠杆的平衡
提问：什么是杠杆的平衡？
探究实验：用橡皮、小刀、直尺、硬币等物体怎样组成杠杆，并使其平衡？
归纳结论：
当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
1.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？
2.猜想与假设：
假设一：F1+L1=F2+L2
假设二：F1–L1=F2–L2
假设三：
假设四：F1·L1=F2·L2
实验探究：杠杆的平衡条件
F1
F2
o
L1
L2
杠杆
平衡
螺母
实验探究
杠杆两端有两只可调节的螺母，能起什么作用
调节杠杆自身的平衡
为什么要求杠杆静止时在水平位置呢
因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出
杠杆调平的方法是什么？
“左高左调、右高右调”
【想一想】
进行实验与收集证据
实验表格
实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3
提问: 你的实验结论与你的假设一致吗？你的结论是什么？
杠杆的平衡条件是：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示为：F1·L1=F2·L2
这就是阿基米德发现的杠杆原理。
交流与合作
条件：杠杆已平衡（如图）
1.两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？
2.将两端钩码向支点移动同样的距离，杠杆平衡吗？
问题探究：
如何用弹簧测力计将下面的杠杆调节平衡
三、杠杆的分类:
(1)动力臂＞阻力臂 F动＜F阻　 省力杠杆但要费距离
(2)动力臂＝阻力臂　F动＝F阻 等臂杠杆
(3)动力臂＜阻力臂　F动＞F阻 费力杠杆但省距离
省力
费力
费力
费力
等
臂
四、我国古代的杠杆
捣谷的舂
汲水的桔槔
1.在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中，属于费
力杠杆的有________；属于等臂杠杆的有_______。
镊子
天平
2.如图所示的杠杆，重力不计，O为支点，AO=0.3 m，
当在A点悬吊一重为5 N的物体，绳子拉力F=3 N时，杠杆
在水平位置平衡，在图中画出拉力F的力臂L2，力臂L2
为______。
O
C
F
A
B
L2
0.5 m
3.图中所画力臂正确的是（ ）
D
D
G
O
F
A
G
G
G
O
O
O
F
F
B
C
L
L
L
L
F
4.两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
5.画出图中作用在A点最小的力的方向。
F
6.如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其
中AO＝0.1 m，AB＝1 m，OC＝0.7 m，要撬起重为
1 400 N的石头，需要在B端竖直向下用多少N的力才能撬起石头？
A
O
B
C
F2
F1
L1
L2
已知：L2=AO=0.1 m L1=OC=0.7 m
F2=G=1 400 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200 N的力才能撬起石头。
1.什么是杠杆
在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫作杠杆。
2.杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
不念居安思危，戒奢以俭；斯以伐根而求木茂，塞源而欲流长也。
—— 魏徵