课件33张PPT。第十章 机械与人八年级物理沪科版·下册第一节 科学探究：杠杆的平衡条件新课引入
观察并思考： 在生产、生活中，人们常常需要借助机械来完成特定的任务。下图是生活中常见的几种机械，你能说出它们各有什么特点吗？学习目标
知识讲解
一、认识杠杆①都是硬棒。（软的不行，直的弯的都可以）②工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的。③除固定不动的点外，还要受到两个力的作用（一个能使它转动，另一个阻碍它转动）。知识讲解
支点阻力阻力臂动力动力臂1.定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。2.杠杆的五要素：支 点(O )：杠杆绕着转动的固定点动 力(F1)：使杠杆转动的力阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离知识讲解
3.力臂的画法Ol1一找支点
二画线（力的作用线）
三定距离（力臂的长）
四标力臂（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。（2）力臂的画法：（3）力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上；而支点、动力和阻力的作用点一定在杠杆上。强化训练F1F2l1l2F1F2l1Ol2O画出下列各力的力臂知识讲解
当杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止状态或匀速转动状态时，我们就说杠杆平衡了。杠杆平衡时，杠杆不一定处于水平位置。1.杠杆的平衡二、杠杆的平衡知识讲解
2.实验探究：杠杆的平衡条件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：F1/l1=F2/l2假设四：F1·l1=F2·l2知识讲解
器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台测量的物理量：力的大小力臂的长度（2）A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？采用A图。实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出或量出力臂的大小。（1）杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用?调节杠杆自身的平衡。③制定计划与设计实验知识讲解
④进行实验，收集证据：调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡。
改变悬挂的钩码个数（动力F1、阻力F2），移动其悬挂的位置，使杠杆仍在水平位置平衡，将数据填入下表。知识讲解
实验录像知识讲解
动力×动力臂＝阻力×阻力臂⑤分析论证、得出结论F1·l1=F2·l2或杠杆的平衡条件：⑥交流与合作你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?⑦评估
以上实验过程是否合理？结论是否可靠？实验结论与假设猜想是否有差异？还有进一步的改进措施吗？知识讲解
在实验过程中，
（1）将杠杆尺的重心放在支点上是为了排除杠杆自重对实验的影响；
（2）调节杠杆使其在水平位置平衡是为了便于测量力臂的大小；
（3）测量多组数据是为了使实验结论具有普遍性。知识讲解
例题 假如图中的大人重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? 已知：阻力F1=750N，阻力臂l2=0.5m，动力F2=250N。
求：动力臂l1的大小。
解：根据杠杆平衡条件，得
答:小女孩应该坐在离转轴1.5m处。?
知识讲解
（1）利用杠杆平衡条件进行计算时，一定要找准杠杆的五要素；
（2）利用杠杆的平衡条件公式时，动力和阻力的单位要统一为力的单位“N”，动力臂和阻力臂的单位要统一，但不一定是“m”，其他长度单位统一也可以。强化训练 小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆上每格长度相等，杆上A、B、C、D 的位置如图所示，当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.B点挂5个钩码 B.C点挂4个钩码
C.D点挂1个钩码 D.D点挂2个钩码D知识讲解
三、杠杆的运用舂桔槔1.生活中的杠杆知识讲解
知识讲解
2.杠杆的分类①省力杠杆动力臂______阻力臂，平衡时动力______阻力。用较小的动力就可以克服较大的阻力。大于小于知识讲解
省力杠杆知识讲解
②费力杠杆动力臂_____阻力臂，平衡时动力______阻力。动力作用点移动较小的距离就可以使阻力作用点移动较大的距离。大于小于知识讲解
费力杠杆知识讲解
③等臂杠杆动力臂等于阻力臂，平衡时动力_____阻力，这样的杠杆既不省力也不费力。等于知识讲解
等臂杠杆天平国旗杆顶端的定滑轮强化训练
图中哪些杠杆省力，哪些杠杆费力，哪些杠杆既不省力也不费力？使用这三类杠杆各有什么好处?省力杠杆
能省力省力杠杆
能省力等臂杠杆
测物体的质量费力杠杆
能省距离知识讲解
判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆有以下三种方法：
方法一：首先准确地找到支点，正确分析杠杆受的力哪个是动力，哪个是阻力，然后再作出各力臂，动力臂大于阻力臂是省力杠杆；动力臂小于阻力臂是费力杠杆。
方法二：设想让杠杆绕支点转动，通过比较动力作用点和阻力作用点移动的距离来判定。动力作用点移动距离大的是省力杠杆；动力作用点移动距离小的是费力杠杆。
方法三：根据使用杠杆时的目的判定。如利用羊角锤起钉子目的是为了省力，故是省力杠杆。知识总结1.同学们的文具盒里，有许多学习用品的使用属于杠杆原理的应用。例如：打开文具盒，将盒盖上翻过程中，文具盒的盒盖相当于______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆；用墨色水笔答题时，笔相当于______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。省力费力课堂练习2.图是拉杆式旅行箱的受力示意图。若箱重100 N,动力臂是阻力臂的4倍， 则拉箱子时，竖直向上的拉力F=_______ N。25课堂练习解：根据杠杆平衡条件?得?答：竖直向上的拉力为25N。3.关于杠杆的下列说法中正确的是( )
A.杠杆必须是一根直棒
B.杠杆不一定要有支点
C.杠杆可以是直的，也可以是弯的
D.作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相同的方向转动C课堂练习4.一位体重约为500 N的同学在做俯卧撑，如图所示，点A为重心。请计算地面对他双手的作用力。课堂练习
解：根据杠杆平衡条件?得答：地面对双手的支持力约为294.1N。5.在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)实验前，发现杠杆左端偏高，应向________端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图所示，把钩码挂在杠杆左侧A点，为使OB成为力臂，应在B点沿着____________的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。
(3)若每个钩码重为0.5 N，将A点的钩码全部移到B点，弹簧测力计作用在C点，为使杠杆在水平位置平衡，所加最小力为________N。左竖直向上1课堂练习
