10.1科学探究：杠杆的平衡条件(共21张PPT) 2023-2024学年 沪科版八年级全一册物理

(课件网) 第十章　机械与人 科学探究：杠杆的平衡条件 做一做：①镊子夹东西②剪刀剪纸③用直尺撬文具盒 看一看：图片中的工具，思考并讨论它们工作时的共同特征 活动 观察体验 认识杠杆 做一做：①镊子夹东西②剪刀剪纸③用直尺撬文具盒 看一看：图片中的工具，思考并讨论它们工作时的共同特征 活动 观察体验 认识杠杆 支点 阻力 阻力臂 动力 动力臂 1.定义： 在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。 2.杠杆的五要素： 支 点(O )：杠杆绕着转动的固定点 动 力(F1)：使杠杆转动的力 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力 动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离 什么是杠杆平衡？ 杠杆的平衡状态 当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态，我们就说杠杆处于平衡状态。 L1 L2 L2 力的作用线 力的作用线 杠杆 要素: 阻力F2 动力臂l 1 阻力臂l 2 动力作用线 阻力作用线 支点O 动力F1 五 画力臂的步骤: 1、找支点 2、画力的作用线 3、从支点向力的作用线作垂线 4、用大括号把垂足与支点间的垂线段括起来，标上力臂符号 实验探究：杠杆的平衡条件 ①提出问题： 杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？ ②猜想与假设： 假设一：F1+l1=F2+l2 假设二：F1–l1=F2–l2 假设三：F1/l1=F2/l2 假设四：F1·l1=F2·l2 A B 器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台 测量的物理量：力的大小 力臂的长度 （2）A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？ 采用A图。实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出或量出力臂的大小。 （1）杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用 调节杠杆自身的平衡。 ③制定计划与设计实验 ④进行实验，收集证据： 调节螺母，将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡。 改变悬挂的钩码个数（动力F1、阻力F2），移动其悬挂的位置，使杠杆仍在水平位置平衡，将数据填入下表。 实验次数 F1/N l1/m F2/N l2/m 1 2 3 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 ⑤分析论证、得出结论 F1·l1=F2·l2 或 杠杆的平衡条件： ⑥交流与合作 你的实验结论与你的假设一致吗 你的结论是什么 ⑦评估 以上实验过程是否合理？结论是否可靠？实验结论与假设猜想是否有差异？还有进一步的改进措施吗？ 注意 在实验过程中， （1）将杠杆尺的重心放在支点上是为了排除杠杆自重对实验的影响； （2）调节杠杆使其在水平位置平衡是为了便于测量力臂的大小； （3）测量多组数据是为了使实验结论具有普遍性。 杠杆的运用 舂 桔槔 生活中的杠杆 杠杆的分类 省力杠杆 :L1>L2 F1F2 等臂杠杆 :L1=L2 F1=F2 强化训练 图中哪些杠杆省力，哪些杠杆费力，哪些杠杆既不省力也不费力？使用这三类杠杆各有什么好处 省力杠杆 能省力 省力杠杆 能省力 等臂杠杆 测物体的质量 费力杠杆 能省距离 拓展 判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆有以下三种方法： 方法一：首先准确地找到支点，正确分析杠杆受的力哪个是动力，哪个是阻力，然后再作出各力臂，动力臂大于阻力臂是省力杠杆；动力臂小于阻力臂是费力杠杆。 方法二：设想让杠杆绕支点转动，通过比较动力作用点和阻力作用点移动的距离来判定。动力作用点移动距离大的是省力杠杆；动力作用点移动距离小的是费力杠杆。 方法三：根据使用杠杆时的目的判定。如利用羊角锤起钉子目的是为了省力，故是省力杠杆。 课堂练习 1、两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡，则（ ） A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小 D 2、要使杠杆AOB平衡，在图中画出作用在A点的最小的力F的方向： G ... ...