10.1科学探究：杠杆的平衡条件 课件(共25张PPT)2022-2023学年沪科版物理八年级

(共25张PPT)
第1节 科学探究：杠杆的平衡条件
情境引入
一、杠杆
下面是生活中常见的几种机械，它们有什么共同的特点？
共同点：都有一根能够绕着固定点转动的硬棒
1.定义：在力的作用下能够绕着固定点转动的硬棒，就称为杠杆。
这些用具是杠杆吗？
钢丝钳 杆秤 瓶盖起子
道钉撬 火钳 独轮车
2.杠杆五要素：
①支点O ：杠杆绕着转动的固定点
②动力F1：使杠杆转动的力
④动力臂l1：从支点到动力作用线的垂直距离
③阻力F2：阻碍杠杆转动的力
⑤阻力臂l2 ：从支点到阻力作用线的垂直距离
F1
O
l1
F2
l2
1.找支点O
2.画力的作用线
3.作垂线段
4.用大括号标出力臂并写上相应的符号（ l1 或l2 ）
l1
l2
O
F1
F2
力臂作图：
例1：画出图中力F1和F2的力臂
F1
F2
O
练习：画出图中杠杆的动力臂l1、阻力F2及阻力臂l2
1
例2 ：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
杠杆静止
【平衡状态】
力大则对应力臂要小，力小则对应力臂要大
体重不同的两人如何让跷跷板在水平位置平衡？
【猜想】
三、杠杆的平衡条件：
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？
实验探究
1.调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
（调节办法：左倾右调，右倾左调。）
2.将钩码分别挂在杠杆的两边，移动其悬挂的位置，使杠杆重新在水平位置平衡 。记录数据F1、F2、l1、l2
o
F1
F2
平衡
螺母
l2
l1
3.改变悬挂钩码的个数和位置，使杠杆重新平衡，得出三组数据。
杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。
次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m
1
2
3
o
F1
F2
l2
l1
1.选择杠杆中点为支点的原因
（为了消除杠杆自重对实验的影响）
2.杠杆平衡的判断
（静止，或左右摆动幅度相同）
3. 杠杆的调平
（左倾右调；右倾左调）
4.调节杠杆使其在水平位置平衡的目的
（便于直接从杠杆上读出力臂）
5.多次实验的目的
（避免偶然性，得出普遍规律）
实验探究常考问题：
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.下列杠杆能平衡的是（杆重和摩擦力均不计） （ ）
C
【思考】
给我一个支点和一根足够长的硬
棒，我就能撬动地球。
——阿基米德
阿基米德撬地球的杠杆应该有什么特点呢？
1
省力杠杆
【特点】
省力，费距离
四、杠杆的分类
O
F1
F2
l2
l1
l1
l2
F2
F1
>
<
【实例】
核桃夹
羊角锤
启瓶器、铡刀、撬棍等
省力杠杆实例：
l1
l2
F1
F2
O
l1
F2
l2
F1
l1 > l2
F1 < F2
O
O
2
费力杠杆
【特点】
【实例】
面包夹、钓鱼竿等
筷子
镊子
O
F2
F1
l1
l2
l1
l2
F2
F1
<
>
费力，省距离
镊子
筷子
钓鱼竿
面包夹
3
等臂杠杆
【特点】
不费力，不省距离
【实例】
天平等
O
F1
F2
l2
l1
l1
l2
F2
F1
=
=
1．下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是
（ ）
A．启瓶器
B．切纸铡刀
C．食品夹
D．羊角锤
随堂练习
C
2．小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。
（1）若使杠杆在 位置平衡，需把平衡螺母向
端调节。
（2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂 个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。
（3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该 ，此时弹簧测力计的示数为 。
水平
右
2
O
A
C
B
竖直向上
2 N
　　3．如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）
A．沿F1方向的力最小
B．沿F2方向的力最小
C．沿F3方向的力最小
D．三个力的大小相等
B
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2