6.5 探究杠杆的平衡条件 教学课件—2020-2021学年沪粤版八年级物理下册（28张PPT）

第六章 力 和 机 械
6.5 探究杠杆的平衡条件
目录
知识梳理
01
课堂演练
02
课堂检测
03
课程要求
1. 知道什么是杠杆，能根据实物画出杠杆的示意图
2. 知道杠杆的平衡条件，会利用杠杆平衡条件解决一些简
单的问题
探究实验
探究杠杆的平衡条件
课时重点
1. 根据实物画出杠杆的示意图
2. 通过实验探究杠杆的平衡条件，初步领会从具体到抽象
的方法
课时难点
根据实物画出杠杆的示意图
知识梳理
知识点1 杠杆和杠杆示意图
1. 杠杆的定义：一根在力的作用下能绕某一__________转动的硬棒(直棒或曲棒)，叫做杠杆. 如撬棒、跷跷板、羊角锤、钳子、指甲刀等.
固定点
2. 杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂. 如图6-5-1所示，杠杆绕着转动的点叫做__________，用符号O表示；使杠杆转动的力叫做__________，用符号F1表示；阻碍杠杆转动的力叫做__________，用符号F2表示；从支点到动力作用线的距离，叫做__________，用符号L1表示；从支点到阻力作用线的距离，叫做__________，用符号L2表示.
3. 力臂的画法：①先找出支点的位置；②再沿动力和阻力的作用方向画力的作用线；③然后从支点作出这些力的作用线的垂线；④标垂足，定力臂.
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
知识点2 探究杠杆的平衡条件
4. 杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫做杠杆平衡. 杠杆水平静止或倾斜静止都属于杠杆的平衡状态.
5. 实验操作注意事项：探究杠杆平衡条件的实验时，要调节杠杆两端的__________，使杠杆在__________位置平衡. 这样做的目的: (1)杠杆在水平位置平衡,此时杠杆自身重力的力臂为零，杠杆自身重力对杠杆平衡不产生影响.(2)力臂大小可以直接从杠杆上读出，方便________________.
6. 杠杆的平衡条件：_________________________, 用公式表示为__________.
平衡螺母
水平
测量力臂
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1＝F2L2
知识点3 杠杆的分类
7. 杠杆的分类：杠杆可分为__________、__________、__________三种.
8. 杠杆的特点和作用：省力杠杆_______________，如汽车的刹车板、剪铁皮的剪刀、手推车、起瓶器、羊角锤、铡刀等；费力杠杆______________，如缝纫机的踏板、钓鱼竿、镊子等；等臂杠杆____________________，如天平、定滑轮.
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
省力但费距离
费力但省距离
既不省力也不省距离
课堂演练
知识点1 杠杆和杠杆示意图
1. 下列关于力臂的说法，正确的是（　　）
A. 力臂是从力的作用点到支点的距离
B. 力臂一定在杠杆上
C. 力臂是从支点到力的作用线的距离
D. 动力臂一定比阻力臂大
C
2. 如图6-5-2所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是（　　）
A. 以B为支点，动力方向向下的杠杆
B. 以B为支点，动力方向向上的杠杆
C. 以A为支点，动力方向向下的杠杆
D. 以A为支点，动力方向向上的杠杆
D
3. 如图6-5-3所示，用力F使杠杆在水平位置静止，请画出F的力臂L.
如答图6-5-1所示.
4. 如图6-5-4所示，画出羊角锤在A点所施加的最小的动力F1及其力臂L1.
如答图6-5-2所示.
思路点拨
1. 画力臂时注意首先一定要确定好支点位置，然后画出力的作用线后，从支点做力的作用线的垂线.
2. 注意：①力臂要画成实线；②力臂与力的作用线相互垂直，需加直角符号.
课堂演练
知识点2 探究杠杆的平衡条件
5. 如图6-5-5所示，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的，O为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同，杠杆在水平位置平衡. 在下列情况下，杠杆仍在水平位置保持平衡的是（　　）
A. 两边都减少一个钩码
B. 两边的钩码下各加挂一个相同的钩码
C. 左边钩码向右移一格，右边钩码同时向左移一格
D. 右边钩码下加挂一个相同的钩码，左边钩码同时向左移一格
D
6. 图6-5-6是小华探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡. 若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是（　　）
A. 变小
B. 变大
C. 不变
D. 无法确定
B
7. 质量为60 kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图6-5-7所示的平衡状态. 由此可估测球的质量约为(　　)
A. 20 kg B. 30 kg C. 60 kg D. 120 kg
B
8. 小明和小华合作做“探究杠杆平衡条件”的实验.
(1)实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是_________________________________.
(2)小华将四个重力均为0.5 N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上（如图6-5-8）. 要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿__________方向拉弹簧测力计.
(3)在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为4.2 N. 小
明和小华对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许
的范围内，动力×动力臂=阻力×阻力臂. 你认为他们
这样就得出结论是否合理？__________；简述理由：______________________________________________
可以从杆上直接读出力臂的大小
竖直向上
不合理
用一组数据得到结论，偶然性太大，不具有普遍性.
思路点拨
1.杠杆倾斜静止时也是平衡状态，调节杠杆在水平位置平衡的目的是方便直接测量力臂大小.
2.杠杆支点选在中点时自身重力的力臂为0，可以消除杠杆自身重力对实验的影响.
3.多次进行实验的目的是使得到的结论更具有普遍性.
4.杠杆的平衡条件是F1L1＝F2L2.注意：动力臂L1和阻力臂L2的大小是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离.
课堂演练
知识点3 杠杆的分类
9. 如图6-5-9所示，生产工具铡刀属于__________(填
“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，其支点是图中
__________点.
10. 下列几种简单机械中属于省力杠杆的有__________,属于费力杠杆有__________,属于等臂杠杆的有__________. (均填序号) ①起瓶器瓶盖起子 ②天平 ③火钳 ④跷跷板 ⑤撬棒 ⑥理发剪刀 ⑦羊角锤 ⑧压水井 ⑨筷子
省力
A
①⑤⑦⑧
③⑥⑨
②④
11. 阿基米德曾说过：“给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬起整个地球”.下图所示生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆不属于同一类型的是（　　）
A
12. 生活中，小华发现有如图6-5-10甲所示的水龙头，很难徒手拧开，但用如图6-5-10乙所示的钥匙，安装并旋转钥匙就能正常出水，如图6-5-10丙所示. 下列有关这把钥匙的分析中正确的是（　　）
A. 在使用过程中可以减小阻力臂
B. 在使用过程中可以减小阻力
C. 在使用过程中可以减小动力臂
D. 在使用过程中可以增加动力臂
D
思路点拨 杠杆可分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力但省距离，等臂杠杆即不省力也不省距离. 要判断杠杆的类型，可以判断动力臂L1和阻力臂L2的大小关系：①若L1>L2，则是省力杠杆；②若L1＝L2，则是等臂杠杆；③若L1课堂检测
1. (3分)关于杠杆,下列说法正确的是（　　）
A. 杠杆只可以是直的
B. 作用在杠杆上的力越小,力臂越小
C. 杠杆一定有支点
D. 杠杆的总长度等于动力臂与阻力臂之和
C
2. (3分)如图6-5-11所示,杠杆AB处于平衡状态，O点为杠杆的支点，则力F的力臂是（　　）
A. OF B. OD C. OC D. DF
C
3. (4分)在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了（　　）
A. 减小摩擦 B. 多次测量取平均值减小误差
C. 使每组数据更准确 D. 获取多组实验数据归纳出物理规律
4. (4分)把一个油桶绕着支点C推上台阶，在无滑动时，图6-5-12中最省力的施力方向是（　　）
A. M B. N C. P D. 都一样
D
B
5. (4分)如图所示的用具中，正常使用时，属于费力杠杆的是（　　）
A
6. （4分）如如图6-5-13所示是筷子夹菜时的杠杆示意图，其中的一只筷子受阻力F2和动力F1的方向都正确的是（　　）
A
7. (4分)一位体重为400 N的同学在做俯卧撑,如图6-5-14所示,A点为重心,则地面对他双手的作用力大小和方向分别是__________N和__________.
240
竖直向上
8. (4分)如图6-5-15是钓鱼竿的示意图，以O点为支点，请画出作用力F1、F2的力臂.
如答图6-5-3所示.