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

第十章機(jī)械與人科學(xué)探究：杠桿的平衡條件

1.通過觀察生活和生產(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)對杠桿的使用特點(diǎn)，以及作用效果進(jìn)行分類；

3.對杠桿的平衡條件進(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)行簡單計(jì)算，解決有關(guān)問題。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：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?。?！支點(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、標(biāo)力臂——支點(diǎn)到垂足的距離）二、杠桿的平衡提問：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)，我們就說杠桿平衡了。1.提出問題：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: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？問題探究：如何用彈簧測力計(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______。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)力的力臂長必須相等C.力臂較長的那個(gè)力比較大D.力臂較長的那個(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=?解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得：答：需要在B端豎直向下用200N的力才能撬起石頭。1.什么是杠桿?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)中叫做杠桿。2.杠桿的五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。不念居安思危，戒奢以儉；斯以伐根而求木茂，塞源而欲流長也?！?/p>

魏徵第十章機(jī)械與人科學(xué)探究：杠桿的平衡條件

做一做：①鑷子夾東西②剪刀剪紙③用直尺撬文具盒看一看：圖片中的工具，思考并討論它們工作時(shí)的共同特征活動(dòng)1

觀察體驗(yàn)認(rèn)識(shí)杠桿做一做：①鑷子夾東西②剪刀剪紙③用直尺撬文具盒看一看：圖片中的工具，思考并討論它們工作時(shí)的共同特征活動(dòng)1

觀察體驗(yàn)認(rèn)識(shí)杠桿生活中杠桿隨處可見蹺蹺板在水平位置平衡由哪些因素決定？杠桿的平衡蹺蹺板中的物理1.杠桿受到的作用力

2.距離蹺蹺板中的物理活動(dòng)2探究杠桿的平衡1.提出問題影響蹺蹺板在水平位置靜止的因素有哪些？影響因素杠桿的平衡杠桿的平衡活動(dòng)2探究杠桿的平衡2.制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)左邊右邊動(dòng)力F1/N距離L1/cm阻力F2/N距離L2/cm123思考：

（1）影響杠桿水平平衡的因素有哪些？（2）觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析杠桿平衡時(shí)，這些因素之間有什么關(guān)系？F1

×L1

＝F2

×L2

動(dòng)力

×左邊距離

＝阻力

×右邊距離4.分析與論證

杠桿水平平衡的條件是：支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離L1F1L2F2杠桿的平衡動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1·L1=F2·L2公式形式：乘積相等結(jié)論杠桿的平衡條件活動(dòng)2探究杠桿的平衡這是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。杠桿的五要素:F2阻力L1動(dòng)力臂L2阻力臂動(dòng)力作用線阻力作用線O支點(diǎn)支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離支點(diǎn)到阻力作用線的距離F1動(dòng)力支點(diǎn)動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂F1F2找一找杠桿的五要素L1L2O畫力臂的方法一找點(diǎn)（找準(zhǔn)支點(diǎn)）二畫線（畫出力的作用線）三作垂線段（從支點(diǎn)到力的作用線作垂線段）四把符號標(biāo)旁邊（標(biāo)垂足——直角符號，標(biāo)力臂——支點(diǎn)到垂足的距離，用

ι1表示動(dòng)力臂，ι2表示阻力臂。）一、杠桿

1.定義：

。

2.杠桿的五要素：（1）支點(diǎn)：

，用字母

表示。（2）動(dòng)力：

，用字母

表示。（3）阻力：

，用字母

表示。（4）動(dòng)力臂

，用字母

表示。（5）阻力臂：

，用字母

表示。二、杠桿的平衡條件

1.文字描述：

。

2.公式形式：

。收獲平臺(tái)練兵場

1.圖中關(guān)于F力臂的作圖，正確的是（）L1F1F1OAF1L1DL1CF1OL1B2.如圖所示，杠桿掛上鉤碼后剛好平衡，每個(gè)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、左右鉤碼各向支點(diǎn)移一格

B、左右各減少一個(gè)鉤碼

C、左右各減少一半鉤碼

D、左右各增加兩個(gè)鉤碼

3.快樂比賽“小小稱砣能壓千斤”的道理，比比誰說的快、誰說的好！STS

你知道這種保溫瓶在倒水時(shí)蓋子不會(huì)掉下來的原因嗎？杠桿的分類與應(yīng)用F1F2L1L2O力臂的作法一找點(diǎn)（找準(zhǔn)支點(diǎn)）二畫線（畫出力的作用線）三作垂線段（從支點(diǎn)到力的作用線作垂線）四把符號寫旁邊（力臂符號）溫故知新請以壓水井手柄為例找出杠桿的五要素練一練1：畫出下圖杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂F1F2L1L2O練一練2：畫出它們的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂F1F2L1L2OO

F2F1L1L2溫故知新動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1·L1=F2·L2公式形式：杠桿的平衡條件（杠桿原理）杠桿要平衡，力乘力臂等。大力力臂小，小力力臂大。杠桿平衡條件：杠桿平衡時(shí)F1l1＝F2l2F1F2=l2l1三類杠桿：若l1＞l2，則F1F2若l1=l2，則F1F2若l1＜l2，則F1F2＞＝＜省力杠桿等臂杠桿費(fèi)力杠桿小結(jié)：判斷杠桿的類型，實(shí)際就是比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小杠桿的分類活動(dòng)1：請結(jié)合杠桿平衡條件，分析l1＞l2，l1＜l2，l1＝l2時(shí)，動(dòng)力F1和阻力F2的大小關(guān)系，并據(jù)此對杠桿進(jìn)行分類。省力杠桿

F1F2L2L1∵F1·L1=F2·L2

，又L1>L2∴F1<F2省力杠桿（動(dòng)力臂>阻力臂）F2F1L1L2Oh2h1∴省力杠桿的特點(diǎn)是：Oh1＞h2省力費(fèi)距離省力杠桿的應(yīng)用：費(fèi)力杠桿（動(dòng)力臂<阻力臂）F2F1L1L2O∴費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)是:h2h1O費(fèi)力省距離h1＜h2我們需要用費(fèi)力杠桿嗎？它有什么好處？省距離等臂杠桿（動(dòng)力臂=阻力臂）F2F1L1L2OL2＝L1Ｆ2

＝

F1∴等臂杠桿的特點(diǎn)是:不省力，不費(fèi)力不省距離，不費(fèi)距離等臂杠桿有用嗎？L1＝L2Ｆ1

＝

F2G物=G砝m(xù)物=m砝活動(dòng)2：請對下列器具中的杠桿進(jìn)行分類，說出你的依據(jù)。等臂杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿杠桿的分類省力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿杠桿的分類活動(dòng)2：請對下列器具中的杠桿進(jìn)行分類，說出你的依據(jù)。各種各樣的剪