第一节
《科学探究:杠杆的平衡条件》
八年级物理(沪科版)第十章《机械与人》
只要给我一个支点,我就可以撬起地球。
阿基米德说过:
这有可能吗?
学习目标:
1. 认识什么是杠杆,并能在杠杆上确认出:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2. 会作出杠杆的动力臂与阻力臂。
3.会进行科学探究,并得出杠杆平衡条件。
4.会简单运用杠杆的平衡条件。
它们有什么共同的特点?
共同特点是:在力的作用下,都能绕固定点转动。
天平
1.在物理学中,把这种在力的作用下绕某一固定点转动的硬棒(不容易变形) ,叫做杠杆。
钳子
理想化模型
O
O
O
F1
F1
F1
F2
F2
F2
O
L1
L2
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
F2?
课堂探究1 :
杠杆的五个元素:
力臂:支点到力的作用线的距离
l2
l1
F1
F2
O
画力臂的方法:
一找点(找准支点)
二画线(画出力的作用线,用虚线)
三引垂(引垂线,标直角符号 )
四标段(支点到力作用线的线段 )
(点到线的距离)
画出图中杠杆各力的力臂
F1
l1
l2
F2
O
【做一做】
一找点
二画线
三引垂
四标段
o
F1
F2
L1
L2
.
画出各力的力臂
画出各力的力臂
想一想?
当杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态,我们就说杠杆处于平衡状态。
提出问题:杠杆平衡需要满足什么样的条件呢?
课堂探究2 :杠杆的平衡条件
2. 猜想与假设:
假设一:
假设二:
假设三:
假设四:
F1+L1=F2+L2
F1–L1=F2–L2
F1/L1=F2/L2
F1 · L1=F2 · L2
F1
F2
o
l 1
l 2
① 支点通过杠杆的中心,这样做的好处是:
_________________。 ②实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使
杠杆在____位置平衡,这样做是为了
_________________。 若发现杠杆如左下图所示,这 时应将两端的螺母都向____移.
便于直接测量出力臂
左
水平
避免杠杆重力对平衡的影响。
3.制定计划设计实验:
F1
F2
o
l 1
l 2
4.进行实验收集证据
实验序号
动力F1
(N)
动力臂L1
(m)
动力×
动力臂
阻力F2
(N)
阻力臂L2
(m)
阻力×
阻力臂
1
2
0.3
0.6
1
0.6
0.6
2
4
0.2
0.8
2
0.4
0.8
3
3
0.4
1.2
6
0.2
1.2
实验结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
即F1 × L1=F2 × L2(力与力臂成反比)
课堂小结:
1、杠杆:在力的作用下绕某一固定点
转动的硬棒。
2、杠杆的五要素: 支点、动力、
阻力、动力臂及阻力臂。
3、杠杆的平衡条件:(阿基米德发现)
或
O
O
F1
F2
F1
F2
当堂检测1(各20分):
画出杠杆的动力臂与阻力臂
O
O
L1
L2
F1
F2
L2
L1
F1
F2
当堂检测1(答案,各20分):
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
当堂检测2(共20分):
F1
F2
F3
2.将如图所示的物体拉上台阶,其中最省力的是____。
F2
当堂检测3(20分):
如图是一种健身器材,AOB可
视为杠杆。图中小明同学用力竖
直向下拉杠杆,重物被抬起,此时阻力臂 ____(“大于”、“小于” 、“等于”)动力臂。 小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度,请你利用杠杆平衡条件,给小明提出一条合理的建议: 。;
图6
小于
增大物重(减小动力臂,增大阻力臂)
如图所示,杠杆刚好在水平位置平衡,如果左端钩码到支点的距离是20cm,则右端钩码到支点的距离是____cm.如果在杠杆两边各去掉一个钩码,则杠杆___端上升。
30
当堂检测4(20分):
右
(湖南怀化)如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看做一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为500N。此时,地面对手的支持力F的力臂是________m,大小为________N。
当堂检测5(20分):
1.5
300
如图所示,小明正在做杠杆平衡实验时,测力计的示数为3N,则物体重为_____N。
当堂检测6(20分):
2