滬科版八年級(jí)物理 （科學(xué)探究：杠桿的平衡條件）機(jī)械與人新課件

科學(xué)探究：杠桿的平衡條件

第十章機(jī)械與人l

引入新課通過(guò)浮力的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)知道了阿基米德是古希臘偉大的科學(xué)家，他在物理學(xué)方面的貢獻(xiàn)主要有兩項(xiàng)：浮力問(wèn)題與杠桿平衡問(wèn)題。阿基米德有句名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球?！敝靡桑喊⒒椎抡f(shuō)這句話的根據(jù)是什么？你認(rèn)為這可能嗎？討論、歸納各種杠桿的共同特征：

在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，物理學(xué)中叫杠桿。

置疑：古猿要把大石塊移動(dòng)，用木棍捅石塊捅不動(dòng)，誰(shuí)能想法幫幫它？置疑：

古猿用的木棍是杠桿嗎？

置疑：一根木棍不是杠桿，為什么用來(lái)撬開(kāi)茶葉聽(tīng)蓋時(shí)就是杠桿了？鐵錘是不是杠桿？

置疑：為什么人們利用杠桿橇石塊時(shí)總是把支點(diǎn)放在離石塊很近的地方？而不放到離石塊遠(yuǎn)一些的地方？

2、認(rèn)識(shí)杠桿的幾個(gè)概念

介紹支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂。

支點(diǎn)O動(dòng)力F1動(dòng)力臂l1阻力F2阻力臂l23、

杠桿的平衡條件

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：（引導(dǎo)學(xué)生討論，實(shí)驗(yàn)裝置中力的大小、力臂的大小最好能隨時(shí)知道。實(shí)驗(yàn)探究前，應(yīng)讓學(xué)生充分討論他們的探究方案。）

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（略）

分析判斷

（略）

討論與交流

（略）

得出結(jié)論：杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂用橡皮、筆、書探究支點(diǎn)在不同位置時(shí)動(dòng)力的大小情況。結(jié)論：動(dòng)力臂越長(zhǎng)、阻力臂越短，越省力；動(dòng)力臂越短、阻力臂越長(zhǎng)，越費(fèi)力。所以人們?yōu)榱擞幂^小的力撬大石塊時(shí)，就要把支點(diǎn)放到離石塊較近的地方，增大動(dòng)力臂、減小動(dòng)力。

4、杠桿的分類

告訴學(xué)生分類首先要制定分類原則，然后按原則分類。

無(wú)論學(xué)生怎樣分類，只要符合分類原則，都應(yīng)充分肯定。

1.動(dòng)力臂大于阻力臂（動(dòng)力小于阻力）被稱為省力杠桿例如：開(kāi)瓶器、道釘撬2.動(dòng)力臂小于阻力臂（動(dòng)力大于阻力）被稱為費(fèi)力杠桿例如：釣魚竿3.動(dòng)力臂等于阻力臂（動(dòng)力等于阻力）被稱為等臂杠桿例如：天平生物體內(nèi)的杠桿

我國(guó)古代的杠桿（略）

杠桿在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用

作業(yè)：課本P189（略）

第十章機(jī)械與人科學(xué)探究：杠桿的平衡條件

1.通過(guò)觀察生活和生產(chǎn)勞動(dòng)中的各種杠桿提取共同特征，認(rèn)識(shí)杠桿的“五要素”；

2.能根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)杠桿的使用特點(diǎn)，以及作用效果進(jìn)行分類；

3.對(duì)杠桿的平衡條件進(jìn)行猜想和假設(shè)，并設(shè)計(jì)出方案，探究得出杠桿的平衡條件；

4.會(huì)應(yīng)用杠桿平衡條件進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，解決有關(guān)問(wèn)題。只要給我一個(gè)支點(diǎn)，我就可以撬起地球。阿基米德這些能給我們提供方便的工具都稱為機(jī)械

復(fù)雜機(jī)械都是由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的觀察下列工具，思考并討論其共同特征一、認(rèn)識(shí)杠桿共同特征：1.受力的作用2.繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)3.比較堅(jiān)硬杠桿定義：在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫做杠桿。

提問(wèn)：在現(xiàn)實(shí)生活中，你還能舉出哪些杠桿的實(shí)例呢？

FO支點(diǎn)F1動(dòng)力F2阻力動(dòng)力作用線L1阻力作用線L2認(rèn)識(shí)杠桿的幾個(gè)概念這些概念很重要?。。≈c(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用O表示。動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F1表示。動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用L1表示。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F2表示。阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用L2表示。一“點(diǎn)”——支點(diǎn)O（一定在杠桿上）動(dòng)力F1二“力”——

相對(duì)的阻力F2

動(dòng)力臂L1二“臂”——

阻力臂L2杠桿五要素1.力臂是一定在杠桿上嗎？不一定2.杠桿是否都是直的？杠桿可以是直的，也可以是彎的3.如果力的作用線過(guò)支點(diǎn)，力臂為多少？力臂為0想一想畫出圖中杠桿各力的力臂F1l1l2F2O想一想oF1F2L1L2.OOL1L2F1F2L2L1F1F2畫力臂的方法：一找（找準(zhǔn)支點(diǎn)）二畫（畫出力的作用線）三引（引垂線）四標(biāo)（標(biāo)垂足——直角符號(hào)、標(biāo)力臂——支點(diǎn)到垂足的距離）二、杠桿的平衡提問(wèn)：什么是杠桿的平衡？探究實(shí)驗(yàn)：用橡皮、小刀、直尺、硬幣等物體怎樣組成杠桿，并使其平衡？歸納結(jié)論：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止或做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。1.提出問(wèn)題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)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：假設(shè)四：F1·L1=F2·L2實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件F1F2oL1L2杠桿平衡螺母實(shí)驗(yàn)探究杠桿兩端兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用?作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢?因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出杠桿調(diào)平的方法是什么？“左高左調(diào)、右高右調(diào)”想一想：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)實(shí)驗(yàn)表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm123提問(wèn):你的實(shí)驗(yàn)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(dòng)力×動(dòng)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。交流與合作條件：杠桿已平衡（如圖）1.兩端去掉相同質(zhì)量的鉤碼，杠桿平衡嗎？2.將兩端鉤碼向支點(diǎn)移同樣的距離，杠桿平衡嗎？問(wèn)題探究：如何用彈簧測(cè)力計(jì)將下面的杠桿調(diào)平衡三、杠桿的分類:(1)動(dòng)力臂＞阻力臂F動(dòng)＜F阻省力杠桿但要費(fèi)距離(2)動(dòng)力臂＝阻力臂F動(dòng)＝F阻等臂杠桿(3)動(dòng)力臂＜阻力臂F動(dòng)＞F阻費(fèi)力杠桿但省距離省力費(fèi)力費(fèi)力費(fèi)力

等臂四、我國(guó)古代的杠桿搗谷的舂汲水的桔槔1.在天平、獨(dú)輪手推車、鑷子、鋼絲鉗中，屬于費(fèi)力杠桿的有________；屬于等臂杠桿的有_______。鑷子天平鞏固練習(xí):2.如圖所示的杠桿，重力不計(jì)，O為支點(diǎn)，AO=0.3m，當(dāng)在A點(diǎn)懸吊一重為5N的物體，繩子拉力F=3N時(shí)，杠桿在水平位置平衡，在圖中畫出拉力F的力臂L2，力臂L2為_(kāi)_____。OCFABL20.5m3.圖中所畫力臂正確的是（）DDGOFAGGGOOOFFBCLLLLF4.兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡,則()A.這兩個(gè)力的大小必須相等B.這兩個(gè)力的力臂長(zhǎng)必須相等C.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較大D.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較小D5.畫出圖中作用在A點(diǎn)最小的力的方向。F6.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=AO=0.1mL1=OC=0.7mF2=G=1400N求：F1