2025年春新滬科版物理八年級下冊課件 第十一章 簡單機械 第一節(jié) 探究：杠桿的平衡條件

第一節(jié)探究：杠桿的平衡條件第十一章簡單機械新課導(dǎo)入-新知探究-課堂小結(jié)-課堂訓(xùn)練滬科版-物理-八年級下冊

看古代戰(zhàn)爭片時,經(jīng)常能看到一種攻城用的機械，即人力拋石機，亦稱牽引拋石機，這種機械最早出現(xiàn)于公元前5世紀戰(zhàn)國時期，北周和隋唐時期西傳，先為早期的阿拉伯人使用,后傳入歐洲。這種武器可把石彈、巨石或爆炸物投到敵方的城墻上、城內(nèi)或兵陣內(nèi)而造成破壞。你知道人力拋石機的原理嗎？其中有什么物理奧秘呢?新課導(dǎo)入鍘紙刀開瓶器新課導(dǎo)入這些工具在使用時，有什么共同特點？它們工作時，能繞一個固定點轉(zhuǎn)動。樹枝剪抽水機新課導(dǎo)入一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿。注意：硬棒可以是直,也可以是彎曲的,即硬棒可以是各種各樣的形狀。一、杠桿1.杠桿的定義新知探究生活中將杠桿靈活組合的應(yīng)用鉗子核桃夾指甲剪衣服夾鑷子筷子新知探究2.杠桿五要素：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動力新知探究支點(O)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。動力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力。阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。動力臂(l1)：從支點到動力作用線的距離。阻力臂(l2)：從支點到阻力作用線的距離。(力的作用線：過力的作用點，沿力的方向的直線)這些概念很重要F1F2l1ol2新知探究l2l1BF2OF1AF2BOAF13.作力臂的方法找出支點的位置從支點作動力、阻力作用線的垂線確定動力、阻力作用線標垂足，定力臂新知探究試一試：畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2l1l2F1F2l1Ol2O新知探究杠桿平衡：杠桿在動力和阻力作用下靜止或繞支點勻速轉(zhuǎn)動時，我們就說杠桿平衡。問題：杠桿在滿足什么條件時才會平衡？二、杠桿的平衡新知探究設(shè)計實驗：當杠桿平衡時，分別測出動力F1、阻力F2，動力臂l1、阻力臂l2。并多次改變力和力臂，獲取多組數(shù)據(jù)，從而分析總結(jié)出杠桿的平衡條件。實驗器材：帶等分刻度的均質(zhì)木尺、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計。探究：杠桿的平衡條件新知探究實驗操作：（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿水平平衡。

（2）杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。目的：使杠桿的重力作用線通過杠桿支點，避免杠桿自身重力

對杠桿平衡的影響。目的：保證力臂沿杠桿，便于測量力臂。（3）將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。調(diào)節(jié)方法：杠桿哪端高，就向哪端調(diào)節(jié)平衡螺母。新知探究（4）改變阻力和阻力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)動力和動力臂的大小，再做幾次實驗。

（5）在杠桿的一側(cè)掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。目的：使實驗結(jié)論具有普遍性。新知探究××=新知探究F1

·l1=F2

·l2F1l1F2l2＝意義：動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。實驗結(jié)論：杠桿平衡的條件是動力×動力臂＝阻力×阻力臂即：新知探究Ol1=9ml2=6cmF1=200NF2例題：由F1l1＝F2l2得：解：F2=F1l1l2=200N×9m0.06m=3×104Nm=F2g=10N·kg-13×104N=3×103kg=3t新知探究OF1F2l1l2OF1F2l1l2Ol2l1F1F2OF1F2l1l2你認為圖中的杠桿可以分成幾類？每一類杠桿分別有什么特點？新知探究F1F2動力臂l1阻力臂l2O由F1l1=F2l2∵l1〉l2

∴F1〈F2這是省力杠桿省力杠桿三、杠桿的運用新知探究1.省力杠桿：

動力臂大于阻力臂，動力小于阻力。在生活中，你還發(fā)現(xiàn)了哪些工具是省力杠桿？

我們在使用省力杠桿時，得到了省力的利益，同時我們又付出了怎樣的代價呢？新知探究F2F1動力臂l1阻力臂l2O由

F1l1=F2l2∵l1〈l2∴F1〉F2這是費力杠桿費力杠桿新知探究2.費力杠桿：

動力臂小于阻力臂，動力大于阻力。在生活中，你還發(fā)現(xiàn)了哪些工具是費力杠桿？

使用費力杠桿，雖然費了力，但卻省了動力作用點移動的距離。新知探究3.等臂杠桿：

動力臂等于阻力臂，動力等于阻力。物理實驗室中，我們使用的天平就是等臂杠桿。托盤天平物理天平新知探究在力的作用下，能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，叫作杠桿杠桿支點(O)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點動力(F1)：使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力動力臂(l1)：從支點O到動力F1作用線的距離阻力臂(l2)：從支點O到阻力F2作用線的距離杠桿的五要素杠桿的平衡條件F1l1=F2l2省力杠桿l1

＞l2，F(xiàn)1＜

F2費力杠桿l1＜l2，F(xiàn)1＞F2等臂杠桿l1

=l2，F(xiàn)1=

F2類別與應(yīng)用探究：杠桿的平衡條件課堂小結(jié)1.如圖開瓶器開啟瓶蓋時可抽象為一杠桿，不計自重。下圖能正確表示它工作示意圖的是（）AB

CD

支點動力阻力OF1F2B課堂訓(xùn)練2.如圖所示的杠桿中，動力的力臂用L表示，圖中所畫力臂正確的是（）olFFFGolGAolGBCDolFGD課堂訓(xùn)練3.如圖所示的用具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．筷子

B．瓶蓋起子

C．撬棒

D．核桃夾A課堂訓(xùn)練4.下列關(guān)于杠桿的一些說法中，不正確的是()A.杠桿必須是一根硬棒

B.力臂一定在杠桿上C.動力臂就是支點到動力作用線的距離

D.當力的作用線通過支點時，力臂為0B

課堂訓(xùn)練5.如圖所示，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.左右鉤碼各向支點移一格B.左右各減少一個鉤碼C.左右各減少一半鉤碼D.左右各增加兩個鉤碼C

課堂訓(xùn)練6.如圖中的男孩重500N，女孩重350N，當男孩離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸70cm時，女孩應(yīng)該