粵滬版八年級物理下冊 （探究杠桿的平衡條件）力和機械教育教學課件

粵滬版八年級下冊物理課件探究杠桿的平衡條件

復習鞏固實驗探究新知導入拓展延伸CONTENT復習鞏固01

埃及金字塔是世界七大奇跡之一。其中法老胡夫的陵墓最大，建于公元前二十七世紀，高146.5米相當于40層高的摩天大廈，由230萬塊重約2.5噸的大石塊疊成，最大的一塊重約16噸！全部工程歷時30余年。新知導入02今天我們用塔吊建成現(xiàn)代化城市！教學目標1、知道什么是杠桿2、會根據(jù)實物畫出杠桿的示意圖3、知道杠桿的平衡條件實驗探究03預習檢測一、認識杠桿觀察下列工具，思考并討論其共同特征。定義歸納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。力固定點硬棒議一議:現(xiàn)實生活中，你還能舉出哪些杠桿的實例呢？舉例

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：人體杠桿車把腳踏板搖桿剎車支架車輪找一找:自行車的哪些部件可以看成杠桿?預習檢測二：認識杠桿的五要素:杠桿示意圖: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動力歸納五要素作出動、阻力的作用線過支點向力的作用線作垂線杠桿的五要素支點動力阻力動力臂阻力臂什么是力臂？力臂是支點到力的作用線的垂直距離。思考討論：1、力臂是一定在杠桿上嗎？2、杠桿是否都是直的？不一定杠桿可以是直的，也可以是彎的想一想?3、如果力的作用線過支點，力臂為多少？力臂為0例題：畫出下圖杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F1F2L1L2O練一練：畫出它們的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂F1F2L1L2OO

F2F1L1L2拓展延伸04

想一想：今天我們學到了什么？杠桿的五要素：支點:杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力動力臂:支點到動力作用線的距離阻力臂:支點到阻力作用線的距離杠桿定義：杠桿是在__的作用下，能繞某一____轉(zhuǎn)動的___。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力固定點硬棒畫力臂？想一想?F1F2L1L2AOBF1F2畫力臂AOBL1L2OOL1L2F1F2L2L1F1F2力和機械6.5探究杠桿的平衡條件-第六章

一認識杠桿新知梳理1.定義:物理學上,把能繞某一固定點

的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠桿。

2.杠桿的五要素(如圖6-5-1所示)

轉(zhuǎn)動圖6-5-1新知梳理支點:杠桿繞著

的點,常用O來表示。

動力:使杠桿

的力,常用F1來表示。

阻力:

杠桿轉(zhuǎn)動的力,常用F2來表示。

動力臂:從支點到

的距離,常用L1來表示。

阻力臂:從支點到

的距離,常用L2來表示。

[說明]①杠桿是為了解決物體“轉(zhuǎn)動”過程中的物理問題而建立的一種物理模型。②力的作用線是指表示力的線段所在的直線。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動阻礙動力作用線阻力作用線二探究杠桿的平衡條件新知梳理1.杠桿平衡:杠桿在動力和阻力作用下

或

,稱為杠桿平衡。2.探究杠桿平衡條件(1)實驗器材:支架、鉤碼、帶有等分刻度的均勻木尺、細線。(2)實驗步驟①將杠桿安裝在支架上,調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,使杠桿在

位置平衡。靜止勻速轉(zhuǎn)動水平新知梳理②在杠桿的兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼,調(diào)節(jié)鉤碼的位置,使杠桿在

位置重新平衡,如圖6-5-2所示,用F1、F2表示鉤碼的拉力,L1、L2分別表示兩個力的力臂,測量并記錄數(shù)據(jù)。③保持左右兩邊鉤碼的位置不變,改變鉤碼的數(shù)量,使杠桿在

位置平衡,測量并記錄數(shù)據(jù)。

④保持左右兩邊鉤碼的數(shù)量不變,改變鉤碼懸掛的位置,使杠桿在

位置平衡,測量并記錄數(shù)據(jù)。水平水平水平圖6-5-2實驗序號左側(cè)右側(cè)拉力F1/N距離L1/m拉力F2/N距離L2/m123新知梳理(3)記錄數(shù)據(jù)(4)實驗結(jié)論杠桿的平衡條件:動力×

=阻力×

,

即:F1×

=F2×

或F1/F2=

。動力臂阻力臂L1

L2

L2/L1(5)評估交流①實驗前調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡,實驗過程中通過改變鉤碼的數(shù)量、位置使杠桿在水平位置平衡,目的分別是消除杠桿自重對實驗的影響、便于測量力臂。②用彈簧測力計代替鉤碼,斜向下拉杠桿,可以證明杠桿的平衡條件為“動力×動力臂=阻力×阻力臂”,而不是“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離”。③多次實驗的目的是避免偶然因素的影響,得到普遍性的規(guī)律。新知梳理類型省力杠桿費力杠桿等臂杠桿示意圖力臂關(guān)系

動力臂L1____阻力臂L2

動力臂L1____阻力臂L2

動力臂L1____阻力臂L2三杠桿的分類和應用新知梳理>

<=

力的關(guān)系

動力F1______阻力F2動力F1______阻力F2動力F1______阻力F2特點省力但費距離費力但省距離既不省力也不費力，既不省距離也不費距離應用撬棒、開酒瓶的起子縫紉機腳踏板、筷子托盤天平新知梳理<>=類型一杠桿力臂的畫法應用示例例1

[2019·昆明]請畫出圖6-5-3中力F的力臂,并以“L”表示。圖6-5-3[答案]如圖所示應用示例應用示例方法指導杠桿力臂的畫法找支點畫力線作垂段確定支點，即杠桿繞其轉(zhuǎn)動的固定點沿力的方向畫力的作用線，延長線或反向延長線要用虛線作支點到力的作用線的垂線，標注垂足，該垂線段即為力臂類型二探究杠桿的平衡條件應用示例例2

在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低、左端高,要使它在水平位置平衡,應將杠桿右端的平衡螺母向

調(diào)節(jié)。小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的主要目的是

。

左消除杠桿自重對實驗的影響應用示例(2)如圖6-5-4甲所示,在杠桿左側(cè)A處掛4個相同的鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在杠桿右側(cè)B處掛

個相同的鉤碼。(3)如圖乙所示,用彈簧測力計在C處豎直向上拉,當彈簧測力計逐漸向右傾斜時,使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數(shù)將

,原因是

。圖6-5-43其力臂變小了變大應用示例實驗點撥探究杠桿平衡條件實驗中應注意的問題實驗前杠桿平衡調(diào)節(jié)水平平衡實驗中杠桿平衡調(diào)節(jié)多次實驗依據(jù)：“右低左調(diào)、左低右調(diào)”，即如果杠桿右邊低，要把平衡螺母向左調(diào)節(jié)；如果杠桿左邊低，要把平衡螺母向右調(diào)節(jié)目的：①實驗前使杠桿自身重力的作用線經(jīng)過支點，消除杠桿自身重力對實驗的影響；②實驗時便于測量力臂注意：實驗中不可以再調(diào)節(jié)平衡螺母目的：使實驗結(jié)論更具有普遍性，避免數(shù)據(jù)的偶然性類型三杠桿的應用應用示例例3如圖6-5-5甲所示是打開訂書器準備裝入訂書釘?shù)那榫?其工作臂OBA可看成一根繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿,簡化示意圖如圖乙所示,F2為拉桿BC對工作臂的阻力。請在圖乙中畫出杠桿平衡時的阻力臂L2、作用在A點的最小動力F1和動力臂L1。圖6-5-5[答案]如圖所示應用示例

四步法作最小動力根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,阻力及阻力臂一定時,動力與動力臂的大小成反比,即動力臂越長,動力就越小。所以要作最小動力,應先作出最長動力臂,再根據(jù)最長動力臂作出相應的最小動力。具體步驟:應用示例方法指導確定支點和動力作用點連接支點和動力作用點，所得的線段即為最長動力臂作最長動力臂的垂線，即為最小動力的作用線根據(jù)動力使杠桿轉(zhuǎn)動方向與阻力方向相反，從而確定最小動力的方向例4指甲刀是生活中常用的小工具,如圖6-5-6所示,它包含三個杠桿,關(guān)于這三個杠桿的說法正確的是 (

)A.一個省力杠桿,兩個費力杠桿B.一個費力杠桿,兩個省力杠桿C.三個都是省力杠桿D.三個都是費力杠桿應用示例A圖6-5-6應用示例應用示例方法指導兩種方法判斷實際生活中杠桿的類型方法一:首先確定杠桿的支點、動力作用點及阻力作用點的位置,粗略判斷出動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,得出杠桿的類型。若動力臂大于阻力臂,則為省力杠桿;若動力臂小于阻力臂,則為費力杠桿;若動力臂等于阻力臂,則為等臂杠桿。方法二:根據(jù)杠桿使用的目的進行判斷,若是為了省力,則是省力杠桿;若是為了省距離,則是費力杠桿。課堂小結(jié)杠桿定義：把能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿五要素平衡條件分類省力杠桿費力杠桿等臂杠桿F1L1=F2L2或F1/F2=L2/L1課堂小結(jié)五要素支點O動力F1動力臂L1阻力F2阻力臂L2課堂反饋A某一固定點硬②④⑤2.作用在杠桿上促使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做

,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做

。支點到

的距離叫做力臂。力臂

(選填“一定”或“不一定”)在杠桿上,力的作用點

(選填“一定”或“不一定”)在杠桿上。課堂反饋A動力阻力力的作用線不一定一定課堂反饋A3.如圖5-1所示是用螺絲刀撬圖釘?shù)氖疽鈭D,其中O點是

,F1是

,F2是

,L1是

,L2是

。

支點動力阻力動力臂阻力臂圖5-14.如圖5-2所示,一名同學在做俯臥撐,如果把人的軀干看成一個杠桿,該杠桿的支點是

(填圖中字母)點,動力是

(選填“手掌對地面的壓力”或“地面對手掌的支持力”),阻力是

。課堂反饋A圖5-2B地面對手掌的支持力人自身的重力5.下列說法正確的是 (

)A.支點一定在動力作用點和阻力作用點之間B.杠桿的長度等于動力臂與阻力臂之和C.杠桿可以是直的,也可以是彎的D.從支點到動力作用點的距離叫動力臂課堂反饋AC6.如圖5-3所示,用輕質(zhì)桿將一電燈吊起,O點是支點,請畫出動力F1的力臂和阻力F2的示意圖。課堂反饋A圖5-3[答案]如圖所示1.在“探究杠桿平衡條件”的實驗中,請你一起來解決下列問題:(1)實驗前出現(xiàn)圖5-4甲所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,應將杠桿左端的平衡螺母向

(選填“左”或“右”)調(diào)整。課堂反饋B圖5-4左(2)實驗過程中出現(xiàn)了圖乙所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,這時應將右邊的鉤碼向

(選填“左”或“右”)移動

格。

(3)實驗過程中,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是

。