第九章機械與人第一節(jié)

1、八年級物理學(xué)案：杠桿的平衡條件2011、4主備人：尹貽鋒 參與人：路克芳 焦廣安 李玉玲 使用人：備注學(xué)習(xí)任務(wù)： 1、通過觀察生活和生產(chǎn)勞動中的各種杠桿提取出共同的特征，并能在杠桿上確認動力、阻力、支點、動力臂、阻力臂的位置。 2、能根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對杠桿使用、特點以及作用效果等進行分類。重難點點撥 1、能在杠桿上確認動力、阻力、支點、動力臂、阻力臂的位置。 2、能根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對杠桿使用、特點，以及作用效果等進行分類。 3、能通過科學(xué)探究活動，得出杠桿平衡的條件。 4、了解我國古代勞動人民對杠桿的研究和應(yīng)用。自主預(yù)習(xí)1、 杠桿：在力的作用下，能繞某一固定點_的_，物理學(xué)中叫做杠桿 注：一根硬棒

2、能成為杠桿，不僅要有力的作用，而且必修能繞某固定點轉(zhuǎn)動，缺少任何一條件，硬棒就不能成為杠桿.實例說明：汽水瓶起子在沒有使用時，就不能稱為杠桿，杠桿是由硬棒和支點組成的。棒可以是直的，也可以是彎的，但必修是硬的，支點可以在棒的一端，也可以在棒上其他位置。 2、杠桿的要素 （1）支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的_點，用“O”表示。（2）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“F1”表示(3)阻力：_杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“F2”表示。注意：不論動力和阻力，杠桿都是受力物體，作用于杠桿的物體都是受力物體。（4）動力臂：從支點到動力作用線的距離，用“L1”表示。（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用“L2”表示。注意：在研究杠桿

3、時，力臂是個關(guān)鍵性的概念：它是指支點到力的_的垂直_，千萬不能理解為支點到力的作用點的長度；力臂不一定在杠桿上。3、力臂的畫法 要正確畫出杠桿上各力的力臂，首先要明確力臂的概念-力臂是從支點到力的作用線的垂直距離，是解決杠桿問題的關(guān)鍵。再按下述步驟完成即可。（1）首先在杠桿的示意圖上，確定支點O。（2）畫好動力作用線及阻力作用線。畫的時候要用虛線將力的作用延長。（3）再從支點O向力的作用線引垂線，畫出垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂，力臂用虛線或?qū)嵕€表示并用大括號勾出，在旁邊表上字母L1或L2，分別表示動力臂或阻力臂。4、杠桿平衡的條件 合作探究：首先要明確什么是杠桿的平衡，杠桿平衡是指在動

4、力和阻力作用下，杠桿保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。 提出問題：杠桿平衡時，動力、動力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系呢？猜想和假說：動力只有等于阻力時杠桿才能保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動，即平衡狀態(tài)。進行實驗：（1）觀察一下用桿秤稱菜時的情形，考慮菜重與秤砣重的關(guān)系。 （2）用一把扳手去松動一下自行車上的螺母，再擰緊。操作時改變手在扳手手柄上的位置，說說自己的感受如何。（3）將一根筷子用細線從中間系好吊起來，調(diào)節(jié)兩側(cè)的長度使其水平靜止：再找?guī)讉€螺母穿在兩側(cè)的筷子上，寫下你觀察到的結(jié)果，是不是只有兩邊的個數(shù)相同筷子才平衡。 說明：（1）、當(dāng)杠桿滿足：動力*動力臂=阻力*阻力臂，杠桿就會處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)

5、，此時杠桿式平衡的。上面的式子寫成公式：F1L!=F2L2，此時稱為杠桿的平衡原理，它也是由阿基米德最先發(fā)現(xiàn)的。 （2）、由杠桿的平衡原理可以看出，F(xiàn)1=F2L2/L1，當(dāng)L1>L2時，F(xiàn)1<F2，即在力臂較長的一端施加一個較小的力，就可以在另一端獲得一個較大的力。5、杠桿的分類（1）動力臂_于阻力臂的杠桿，即省力杠桿。如手推車、瓶蓋起子等。（2）動力臂_于阻力臂的杠桿，即費力杠桿。縫紉機腳踏板、理發(fā)的剪刀等。（3）動力臂_于阻力臂的杠桿，即等臂杠桿。例如：天平。注意：省力杠桿，省力但費距離；費力杠桿，費力但省距離；省力又省距離的杠桿是沒有的。知識小結(jié) 1、在 的作用下，能繞某一

6、轉(zhuǎn)動的 ，物理學(xué)中叫做杠桿。在日常生產(chǎn)、生活和學(xué)習(xí)中，有許多應(yīng)用杠桿的實例： 、 、 。2、與杠桿相關(guān)的概念有許多，其中，杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點叫做 ；阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做 ；使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做 ；從 到 的距離叫做 ；從 到 的距離叫 。3、杠桿平衡原理可以表述為： ；杠桿平衡原理的數(shù)學(xué)表達式可以寫成 或 。4、應(yīng)用杠桿原理的事例很多。從的說來，杠桿可以分為三類，即 杠桿 杠桿和 杠桿。例如：天平是 ；理發(fā)剪是 ；羊角錘是 。典型例題 重難點演練1、兩個力作用在杠桿的兩端，使杠桿達到平衡，正確的關(guān)系是（ ） A、這兩個力大小一定相等B、這兩個力對支點的力臂一定相等C、力臂較大的那個力較大D、兩

7、個力和力臂的乘積一定相等2、用剪刀剪東西時，如果用剪刀的尖部去剪就不易剪斷，而改用剪刀的中部去剪就容易些，這是因為 （ ）A、增大了動力 B、減小了阻力C、減小了阻力臂 D、增大了動力臂3、筷子是中國和其他部分亞洲國家特有的用餐工具，一般使用筷子的方法，則筷子是（ ）A、費力杠桿，但省距離B、省力杠桿，且省距離C、省力杠桿，但費距離D、等臂杠桿，即不省力也不費力能力提高4、人體的運動系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，但基本的運動形式是，骨骼在肌肉提供的動力作用下繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動。當(dāng)手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相當(dāng)于杠桿，肱二頭肌收縮提供動力。這是一是（ ） A、費力、省距離杠桿 B、省力、費距離的杠桿C、即費力，也費距離的杠桿 D、既省力，也省距離的杠桿5、用扳手?jǐn)Q生銹的螺母時，工人師傅常在扳手上再套一節(jié)管子。這樣就比較容易地擰下螺母，這是因為 （ ）A、套上的管子較重，可以省些力B、套上的管子較粗，使用比較方便C、套上管子后可以用較大的力D、套上管子后增大了力臂9、趣味在線 阿基米德發(fā)現(xiàn)杠桿原理 人們從遠古時代起就懂得巧妙的利用杠桿。在埃及造金字塔的時候，奴隸們就利用杠桿把沉重的石頭撬起；造船工人用杠桿架設(shè)桅桿；杠桿為什么如此妙用呢？當(dāng)時，有人認為這是“魔性”。阿基米德卻不相信這一點，他堅