初中物理- 科學探究：杠桿的平衡條件教學課件設(shè)計

科學探究杠桿的平衡條件

學習目標1知道什么是杠桿，了解力臂的概念，能根據(jù)相關(guān)的實物畫出杠桿示意圖。2通過實驗探究出杠桿的平衡條件，會利用杠桿平衡條件解決一些簡單的問題。3通過科學探究活動，進步熟悉進行科學探究的基本環(huán)節(jié)?；顒右唬?/p>

組裝、體驗杠桿并概括出杠桿的定義。思考：杠桿在構(gòu)造上和工作時有哪些共同特征？1、受力的作用2、繞固定點轉(zhuǎn)動3、比較堅硬

在力的作用下，能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，叫做杠桿。

議一議:現(xiàn)實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例呢？活動二：請同學們認真觀察課本圖10-2和學習下面的文章，回答杠桿的五要素F2阻力L1動力臂L2阻力臂動力作用線阻力作用線O支點杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力支點到動力作用線的距離支點到阻力作用線的距離F1動力F1F2L1L2O練一練：畫出下圖杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F1F2L1L2O練一練：畫出下圖杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂議一議：你認為怎樣正確畫出力臂呢？

想一想?思考與討論一找（找準支點）二畫（畫出作用線）三引（引垂線）四標（標垂足--直角符號、標力臂--支點到垂足的距離活動三：回憶你玩過的蹺蹺板的游戲，結(jié)合圖示觀察思考：1、你認為什么是杠桿的平衡？2、杠桿（蹺蹺板）在水平位置靜止由哪些因素決定？1、什么是杠桿的平衡？當杠桿在動力和阻力的作用下，保持靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，我們就說杠桿處于平衡。思考與討論2、杠桿（蹺蹺板）在水平位置靜止由哪些因素決定？動力、動力臂、阻力、阻力臂影響杠桿（蹺蹺板）在水平位置靜止1、提出問題：杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？2、猜想與假設(shè)：假設(shè)一：F1+L1=F2+L2

假設(shè)二：F1–L1=F2–L2

假設(shè)三：F1/L1=F2/L2

假設(shè)四：F1·L1=F2·L2活動四：實驗探究—杠桿在什么條件下平衡？F1F2oL1L2平衡螺母3、設(shè)計實驗：如何設(shè)計實驗過程？如何設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格？實驗次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm1231、杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用?作用是實驗前調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡。2、為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢?因為這樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出。思考與討論實驗探究：提示：1、實驗時，一只手往上掛鉤碼的同時，另一只手抓住杠桿，以免杠桿失去平衡，使懸掛的鉤碼掉落。2、若左邊鉤碼看做動力F1，則右邊鉤碼看做阻力F2;杠桿水平平衡后，動力臂L1和阻力臂L2分別是杠桿上的一部分。提問:你的實驗結(jié)論與你的假設(shè)一致嗎?你的結(jié)論是什么?杠桿的平衡條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂公式表示為：F1·L1=F2·L2這就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。想一想?分析與論證想一想?評估與交流（1）、以上實驗過程是否合理？結(jié)論是否可靠？（2）、以上的探究活動有沒有缺陷？還有需要改進的地方嗎？例題：如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1m，AB＝1m，OC＝0.7m，要撬起重為1400N的石頭，需要在B端豎直向下用多少N的力才能撬起石頭？AOBCF2F1L1L2已知：L2=A0=0.1mL1=0C=0.7mF2=G=1400N求：F1=?F1=F2L2L1=1400N×0.1m0.7m=200N解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得：答：在B端豎直向下用200N的力能撬起石頭。古代杠桿的巧妙應(yīng)用桔槔桿秤扁擔

當曲肘把重物舉起來的時候，手臂也是一個杠桿(如圖)。肘關(guān)節(jié)是支點。

當你抬腳跟的時候，是腳跟后面的肌肉在起作用，腳尖是支點，體重落在兩者之間。這實際上是一個杠桿(如圖)，這時肌肉的拉力比體重要小。試一試：人體內(nèi)部杠桿1.動力F1是5N和阻力F2是15N的力分別作用在同一杠桿上，杠桿恰能平衡，則動力臂L1與阻力臂L2之比（）。2.有一桿秤稱重物時，秤錘上沾上了一塊泥，這樣稱的結(jié)果會與實際質(zhì)量相比（）。

學海泛舟3:1減小3、如右圖所示，杠桿掛上鉤碼后剛好平衡，每個鉤碼的質(zhì)量相同，在下列情況中，杠桿還能保持平衡的是（）A、左右砝碼各向支點移一格B、左右各減少一個砝碼C、左右各減少一半砝碼D、左右各增加兩個砝碼學海泛舟C4、下列關(guān)于F1力臂的作圖中，正確的是（）L1F1F1OAF1L1DL1CF1OL1B學海泛舟C5、（１）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在

位置平衡，這樣做是為了便于測量

；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向

調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?/p>

調(diào)節(jié)。水平杠桿上的力臂左端左端（２）圖示是小明同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在下表中。實驗次數(shù)動力F1/N

動力臂L1/cm阻力F2/N

阻力臂

L2/cm11.510121201031201.510152請你將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整；小明的第3次實驗存在錯誤，其錯誤是什么？

錯誤是動力臂等于20cm，改為等于15cm。6、小明在學校參加植樹活動時，使用鋼絲鉗剪鐵絲固定小樹苗。剪鐵絲時動力臂長為10cm，阻力臂長為2cm，若鐵絲被剪斷需要1000N的力，小明至少用多大的力才能將鐵絲剪斷？解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得：F1=F2L2L1=1000N×0.02m0.1m=200N答：小明至少用200N的力才能將鐵絲剪斷。杠桿定義：杠桿是在力的作用下，能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。畫力臂的方法：作出動、阻力的作用線過支點向力的作用線作垂線杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂公式表示為：F1·L1=F2·L2暢談收獲【小制作】桿秤是我國古代勞動人民制造的用來稱量物體質(zhì)量的工具，同學們能否也能利用筷子、塑料蓋、細線和小重物制作一架小桿秤呢?希望同學們試試．今日作業(yè)【檢測題】課本第189--190頁作業(yè)1、2、3、題。例題：假如圖示中的大人重750N，小女孩重250N，