(共22张PPT)
八年级物理下册 人教版
12.1 杠杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
课时划分说明:本节内容主要包括杠杆的五要素、杠杆的平衡条件、杠杆的分类三个部分内容,计划三个课时。其中第1课时主要学习杠杆和杠杆的平衡条件,第2课时主要学习杠杆力臂的作图和杠杆的分类,第3课时主要学习杠杆的动态平衡和杠杆的最小力问题。本节课为第1课时。
课时计划
学习目标
1.知道什么是杠杆,了解杠杆的五个要素。
2.知道力臂的概念和引入力臂的意义。
3.通过实验探究得出杠杆的平衡条件。
重点
杠杆的平衡条件、力臂的概念。
难点
力臂、杠杆的平衡条件。
感知生活中的物理
动动手 找共性
温馨提醒:
(1)感知工具的受力情况
(2)观察工具的转动情况
上例中的共同点:
①都是硬棒。
②工作过程中都在转动,转动过程中有一点是固定不动的。
③除固定不动的点外,还要受到两个力的作用。
可直可弯,可方可圆,但质地要坚硬
一个能使它转动,另一个阻碍它转动
——两个力作用效果相反
杠杆 1.定义:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒。
杠杆是一种常用的简单机械,由五个要素组成:
(1)支 点(O):杠杆绕着转动的点.
(2)动 力(F1):促使杠杆转动的力.
(3)阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力.
杠杆
F1
F2
o
温馨提示:动力和阻力的受力物体都是杠杆。
G
找一找下面杠杆的支点、动力、阻力
羊角锤
瓶盖起子
钓鱼竿
思考:杠杆转动效果受哪些因素影响?
确认力臂:是从支点到力的作用点的距离?
是从支点到力的作用线的距离?
确认力臂:是从支点到力的作用点的距离?
是从支点到力的作用线的距离?
力臂:支点到力的作用线的距离。
动力F1:促使杠杆转动的力。
阻力F2:阻碍杠杆转动的力。
动力臂l1:从支点到动力作用线的距离。
阻力臂l2:从支点到阻力作用线的距离。
支点O:杠杆绕着转动的点。
杠杆的五要素
2.杠杆转动效果影响因素
二、杠杆的平衡条件
1、杠杆平衡:当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时,杠杆处于平衡状态。
杠杆平衡状态
保持匀速转动
保持静止
问题:杠杆在满足什么条件时,才会平衡?
2、探究杠杆的平衡条件
②猜想:
③器材:
杠杆、钩码、铁架台
①提出问题:
杠杆平衡时,F1、F2、l1、l2满足什么条件呢?
3、设计实验:
(1)我们取杠杆的哪一种平衡状态?
(2)选择图1还是图2?
F1
F2
O
L2
L1
保持静止
F1
F2
L2
L1
温馨提示:画一下杠杆的五要素
倾斜状态时力臂比杠杆上的刻度小
杠杆静止时在水平位置,便于直接在杠杆上读出力臂的值。
排除杠杆自重对实验的影响
排除杠杆自重对实验的影响
杠杆自重对实验有影响
思考:为什么选择杠杆的中间点作为杠杆的支点呢?
思考:如何调节杠杆在水平位置平衡呢?
左偏(低)右调 右偏(低)左调
② 在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡。然后把实验数据填入表中。
F2
F1
l2
l1
① 调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
4. 进行实验:
③ 改变力和力臂的数值,再做两次实验,把实验数据填入表中。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1
2
3
注意:一个钩码重0.5N
5、实验结论:杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
或写作: F1l1= F2l2
即:杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。
阿基米德杠杆原理
1.探究杠杆的平衡条件
【例题1】在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后,某实验小组通过实验进一步探究“杠杆的平衡条件”。以下是他们的部分实验过程:
(1)首先,将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆 在水平位置平衡 。
在水平位置平衡
典型例题
(2)接下来挂上钩码并调节它们的位置,也要使杠杆在如图位置静止,这样做的目的是 便于力臂的测量 。
便于力臂的测量
(3)一实验小组得到的两组数据如下表:
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 2 20 1 10
2 1 8 2 4
这两组数据中,实验序号为 1 的一组肯定有错误。经检查,发现是测量动力臂时读错了,动力臂的实际值比记录值 小 (选填“大”或“小”)。
1
小
(4)另一实验小组的同学获得的数据如下表:
动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
4 5 5 4
他们分析数据得出的结论是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,他们总结的杠杆平衡条件是 错误的 (选填“正确的”或“错误的”),你判断的理由是 不同的物理量不能相加 ,造成这种结论的原因是 实验次数太少 。
错误的
不同的物理量不能相加
实验次数太少
2.杠杆平衡条件的应用
【例题2】如图所示,体积之比为1∶2的甲、乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两个物块的密度之比为( D )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.4∶1
D
典型例题
【例题3】点分别挂有3个和2个相同的钩码,木条恰好水平平衡,测得A、B两点距悬点O的距离相等。下列说法正确的是( A )
A
A.若左、右再各加一个相同的钩码,木条仍能水平平衡
B.若左、右各去掉一个钩码,木条的左端下沉
C.若将左、右两边的钩码均向O点靠近相等的距离(但没有移到O点),木条的左端下沉
D.若将左、右两边的钩码均向两端移动相等的距离(但没有脱离木条),木条的右端下沉
典型例题
1.杠杆的概念及五要素
2.杠杆平衡的条件
课堂小结