滬科版物理八年級下冊 第十章 機械與人第一節(jié) 科學探究：杠桿的平衡條件課件(共16張PPT)

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第十章機械與人

第一節(jié)科學探究：杠桿的平衡條件

一

學習目標

1.認識杠桿，了解關于杠桿的五要素(支點、動力、阻力、

動力臂、阻力臂)，能求、作力臂。

2.理解杠桿的平衡條件，并會進行相關計算。

3.了解杠桿的分類；能說出杠桿在生活中的應用。

二

重點難點

重點：

杠桿的平衡條件，杠桿的結(jié)構(gòu)。

難點：

力臂的概念及畫法，變形杠桿的分析。

三

教學過程

我國古代人們利用簡單機械搬動巨大石塊建造長城

古代利用桔棒在井上汲水

在現(xiàn)代建筑工地上，人們利用挖土機、起重機、吊車、鉗子等工具進行勞動。

請同學們找出它們的共同特點。這節(jié)課我們來深入了解這些機械中蘊藏的智慧。

1、認識杠桿

（1）請同學們自主閱讀184、185頁內(nèi)容，完成下面問題：

①，叫做杠桿。

②杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點叫，用字母表示，使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫，用字母表示；阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫，用字母表示;從支點到動力作用線的垂直距離叫，用字母表示;從支點到阻力作用線的垂直距離叫，用字母表示。

（2）小組討論

杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應用，護城河上的吊橋就是其中的一種，請在圖中畫出吊橋所受的動力、阻力及動力臂和阻力臂（假設吊橋質(zhì)地均勻）。

在力的作用下可以圍繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒

支點

O

動力

F1

阻力

F2

動力臂

阻力臂

l2

l1

跟蹤訓練

1.如圖所示，小華用蘋果和橘子來玩蹺蹺板。她將蘋果、橘子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，輕桿馬上轉(zhuǎn)動起來。使輕桿逆時針轉(zhuǎn)動的力是（）

A.蘋果的重力B.橘子的重力

C.輕桿對橘子的支持力D.蘋果對輕桿的壓力

2.如圖所示，起瓶器開啟瓶蓋時，可看作是（）

A．以B為支點，動力方向向下的杠桿

B．以B為支點，動力方向向上的杠桿

C．以A為支點，動力方向向下的杠桿

D．以A為支點，動力方向向上的杠桿

3.如圖是工人經(jīng)常使用的鐵鍬，如果把鐵鍬當作費力杠桿，則支點是點，動力作用點是點，阻力作用點是點。

D

D

C

B

A

2、杠桿的平衡

(1)請自主閱讀課本第185、186頁內(nèi)容，完成下面填空：

①杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿在和的作用下處于狀態(tài)。

②杠桿的平衡條件是。

動力

阻力

靜止

動力×動力臂＝阻力×阻力臂

（2）根據(jù)課本第186頁實驗內(nèi)容，完成下列填空。

實驗探究:杠桿的平衡條件

實驗器材:。

實驗步驟:

①把杠桿支在支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿平衡。

②把三個鉤碼掛在杠桿兩側(cè)(左邊2個，右邊1個)，移動鉤碼的位置，使杠桿仍在水平位置平衡，把支點左方的鉤碼對杠桿的作用力(等于鉤碼受的重力)當作阻力，把支點右方的鉤碼對杠桿的作用力當作動力，將動力F1、動力臂l1、阻力F2、阻力臂l2的數(shù)值填入表中。

③在左方鉤碼下再增加2個鉤碼，位置不變，移動右方鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，將實驗數(shù)據(jù)也填入表中。

④在杠桿兩側(cè)掛上個數(shù)相同的鉤碼，移動鉤碼位置，使杠桿在水平位置平衡，將測得的力和力臂填入表中。

⑤把鉤碼掛在杠桿一側(cè)，用彈簧秤在同側(cè)豎直向上拉住杠桿，使杠桿在水平位置平衡，把鉤碼拉杠桿的力當作阻力，把彈簧秤的拉力當作動力，將力和力臂的數(shù)據(jù)填入表中。

杠桿、鉤碼、支架

在水平方向

⑥算出四次實驗中動力×動力臂及阻力×阻力臂的數(shù)值，比較計算結(jié)果，歸納可得：杠桿的平衡條件是：。

動力×動力臂＝阻力×阻力臂

跟蹤訓練

1.如圖所示，把一根均勻的米尺，在中點O支起，

兩端各掛四個鉤碼和兩個鉤碼，恰好使米尺平衡，

按下列方式增減鉤碼或移動鉤碼，下列方式仍能

保持米尺平衡的是（）

A.原鉤碼下兩邊各加一個鉤碼

B.兩邊鉤碼各向外移動一格

C.左邊增加一個鉤碼，右邊向外移動一格

D.左右兩邊的鉤碼各減少一個

C

3.如圖所示，三角支架ABC固定在客廳墻上，已知AB長40cm，AC長30cm，一花瓶正好放置在AB中點處。A處螺釘?shù)哪艹惺艿淖畲笏嚼?0N，為防止因A處螺釘松脫而支架繞C點傾翻，所放置花瓶的重力最大為N（支架重力不計）。若花瓶的重力較大，放置時應盡量（選填“靠近”或“遠離”）墻壁可確保安全。

2.如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動，OA=0.3m，OB=0.2m，A點處掛一個質(zhì)量為1.8kg的物體G，B處加一個豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，力F的大小為N．若將物體G掛在B處，在A處豎直向上用力，則需用N的力才能使杠桿平衡。（取g=10N/kg）

27

12

45

靠近

3、杠桿的運用

(1)自主閱讀課本第187、188頁內(nèi)容，完成下面填空：

省力杠桿：的杠桿；

費力杠桿：的杠桿；

等臂杠桿：的杠桿；

釣魚竿、鍘刀、筷子、啤酒瓶起子中屬于省力杠桿的是；辨別省力、費力、等臂杠桿，你的方法是。

(2)進行小組討論

①蹺蹺板屬于上面的哪類杠桿？托盤天平呢？說說你的看法。

②說一說你身邊還有哪些杠桿屬于省力杠桿，哪些屬于費力杠桿？哪些屬于等臂杠桿？分析使用各種杠桿的好處。

動力臂大于阻力臂

動力臂小于阻力臂

動力臂等于阻力臂

鍘刀、啤酒瓶起子

看動力臂與阻力臂的大小關系

等臂杠桿。

③分析各種杠桿，完成下表：

大于

省

費

小于

費

省

等于

省力

省距離

跟蹤訓練

1.如圖所示的四種情景中，所使用的杠桿屬于省力杠桿的是()

2.“給我一個支點，我就能撬動整個地球．”下列生產(chǎn)和生活中

的杠桿與阿基米徳設想的杠桿屬于同一類型的是()

A．天平B．筷子C．釣魚竿D．鍘刀

B

D

4.如圖所示，一位母親推著嬰兒車行走，當前輪遇到障礙物時，母親向下按扶把，若把嬰兒車視為杠桿，這時杠桿的支點是；當后輪遇到障礙物時，母親向上抬起扶把，這時嬰兒車可視為杠桿（選填“省力”或“費力”）。

3.如圖為腳踩式垃圾桶的示意圖，在打開蓋子的過程中，是杠桿ABC和杠桿A′B′