第一节科学探究：杠杆平衡条件

课件27张PPT。李景跃老师第一节 科学探究：杠杆的平衡条件河南省新野县王庄镇中
沪科版八年级物理第九章机械和人作者简介李景跃
男、1971年12月19日出生
95年毕业于河南大学物理系★现从事物理学科一线教学工作 ★撰写国家级论文一篇，省级《河南教育》优秀论文三篇，发表省级论文五篇市级二篇★2007年国家级优秀课件二等奖，2008年市电脑制作二等奖
【学习目标】
1．知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。
2．理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。（图1）（图2）（图3）（图4）这些能给我们提供某些 方便的工具都称为机械它们都是杠杆，有什么共同特点？一、什么是杠杆？1、定义：一根硬棒，在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就是杠杆。注意：硬棒可以是各种形状的。撬棒在撬石头时是怎样运动的呢？什么是动力？什么是阻力？二、杠杆的五要素：
1 .支点（O）：杠杆绕着转动的点;
2 .动力（F1） ：使杠杆转动的力;
3 .阻力（F2） ：阻碍杠杆转动的力;
4 .动力臂（l1） ：从支点到动力作用线的距离;
5 .阻力臂（l2） ：从支点到阻力作用线的距离。
注释： a 力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所
画的一条直线。
b 距离：点到直线的垂线段的长度。（力的作用线）（力的作用线)o支点杠杆“五要素”的图形表示：动力F1阻力F2阻力臂l2动力臂l1（1）辨认杠杆；
（2）先找支点O；
（3）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线．
（4）作从支点到力的作用线的垂线段。
画力臂的方法是：撬石头时撬杠受力示意图：支点Ol2F2F1l1橇图钉杠杆受力示意图：l2 F1F2l1O
3．理解杠杆的平衡条件，能通过实验探究总结出杠杆的平衡条件，会用杠杆的平衡条件解题。
4．了解杠杆的应用，能对杠杆进行分类，并了解分类原则。
【学习目标】二、杠杆平衡
杠杆平衡是指杠杆静止不动或作缓慢匀速转动时的状态。 F1F2研究杠杆的平衡条件：
1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。
3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。实验 注意事项： 杠杆平衡与哪些因素有关？ 【提出问题】……
【猜想假设】……
【所需器材】 杠杆和支架，钩码，尺，线
【实验步骤】1……；2……；3……；4……。
【收集实验数据】 见实验数据表格
【总结结论】……
【交流合作】……
【实验评估】……
实验步骤：1.调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
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。把支点右方手的拉力当作动力F1,支点左方的钩码重当作阻力F2；用尺量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2，把F1、l1、F2、l2的数值填入下页表中。）
3.改变力和力臂的数值，再做两次实验，将结果填入表中。
4.求出各次实验中动力×动力臂和阻力×阻力臂的值。你能归纳出杠杆的平衡条件吗？
设计记录数据的表格:
杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积 F1l1=F2l2实验结论：步骤1.为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？
答:在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时，杠杆有
一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件：
动力×动力臂等于阻力×阻力臂成立，必须使
　杠杆的重力（包括两端的平衡螺母的总重力）
　乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母，
　使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总
　重力乘以其力臂为零，同时为了实验时方便在杠杆上直接读出力臂。
问题探究（一）：步骤2.为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？
答:杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是力
臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是力
臂。使杠杆在水平位置重新平衡，目的是从杠杆上的刻度
值直接读出力臂的长度.问题探究（二）：例题1：如图，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知0A=0.8cm，OB=0.5cm,在A点处悬挂一重物G，质量为20牛，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，此时拉力F为多少？
细心点哦!解：杠杆受力及力臂如图所示F2=G=20牛F1l2=0.8厘米l1=0.5厘米根据杠杆的平衡条件
F1×l1=F2×l2 得：
F1=(F2×l2)/l1
=（20牛×0.8厘米)/0.5厘米
=32牛
答：使杠杆在水平位置平衡时拉力F的大小为32牛。
O如图：OB=2BA，物体重为60N，不计杠杆自身重力，绳与杆的夹角为30℃，则绳的拉力为多少？
练习：G恳请大家指导!谢谢!