粵滬版八年級(jí)物理下冊(cè) （探究杠桿的平衡條件）力和機(jī)械教育教學(xué)課件

粵滬版八年級(jí)下冊(cè)物理課件探究杠桿的平衡條件

復(fù)習(xí)鞏固實(shí)驗(yàn)探究新知導(dǎo)入拓展延伸CONTENT復(fù)習(xí)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(jì)，高146.5米相當(dāng)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(shí)30余年。新知導(dǎo)入02今天我們用塔吊建成現(xiàn)代化城市！教學(xué)目標(biāo)1、知道什么是杠桿2、會(huì)根據(jù)實(shí)物畫出杠桿的示意圖3、知道杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)探究03預(yù)習(xí)檢測(cè)一、認(rèn)識(shí)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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)3、比較堅(jiān)硬在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫做杠桿。力固定點(diǎn)硬棒議一議:現(xiàn)實(shí)生活中，你還能舉出哪些杠桿的實(shí)例呢？舉例

當(dāng)曲肘把重物舉起來的時(shí)候，手臂也是一個(gè)杠桿(如圖)。肘關(guān)節(jié)是支點(diǎn)。當(dāng)你抬腳跟的時(shí)候，是腳跟后面的肌肉在起作用，腳尖是支點(diǎn)，體重落在兩者之間。這實(shí)際上是一個(gè)杠桿(如圖)，這時(shí)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(yù)習(xí)檢測(cè)二：認(rèn)識(shí)杠桿的五要素:杠桿示意圖: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)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力支點(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)力歸納五要素作出動(dòng)、阻力的作用線過支點(diǎn)向力的作用線作垂線杠桿的五要素支點(diǎn)動(dòng)力阻力動(dòng)力臂阻力臂什么是力臂？力臂是支點(diǎn)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(diǎn)，力臂為多少？力臂為0例題：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：畫出它們的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂F1F2L1L2OO

F2F1L1L2拓展延伸04

想一想：今天我們學(xué)到了什么？杠桿的五要素：支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力臂:支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離阻力臂:支點(diǎn)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(dòng)的___。畫力臂的方法：作出動(dòng)、阻力的作用線過支點(diǎn)向力的作用線作垂線力固定點(diǎn)硬棒畫力臂？想一想?F1F2L1L2AOBF1F2畫力臂AOBL1L2OOL1L2F1F2L2L1F1F2力和機(jī)械6.5探究杠桿的平衡條件-第六章

一認(rèn)識(shí)杠桿新知梳理1.定義:物理學(xué)上,把能繞某一固定點(diǎn)

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(dòng)圖6-5-1新知梳理支點(diǎn):杠桿繞著

的點(diǎn),常用O來表示。

動(dòng)力:使杠桿

的力,常用F1來表示。

阻力:

杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,常用F2來表示。

動(dòng)力臂:從支點(diǎn)到

的距離,常用L1來表示。

阻力臂:從支點(diǎn)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(dòng)”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(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)阻礙動(dòng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)器材:支架、鉤碼、帶有等分刻度的均勻木尺、細(xì)線。(2)實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(gè)力的力臂,測(cè)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(cè)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(cè)量并記錄數(shù)據(jù)。水平水平水平圖6-5-2實(shí)驗(yàn)序號(hào)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(shí)驗(yàn)結(jié)論杠桿的平衡條件:動(dòng)力×

=阻力×

,

即:F1×

=F2×

或F1/F2=

。動(dòng)力臂阻力臂L1

L2

L2/L1(5)評(píng)估交流①實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡,實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)的影響、便于測(cè)量力臂。②用彈簧測(cè)力計(jì)代替鉤碼,斜向下拉杠桿,可以證明杠桿的平衡條件為“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”,而不是“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”。③多次實(shí)驗(yàn)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(fèi)力杠桿等臂杠桿示意圖力臂關(guān)系

動(dòng)力臂L1____阻力臂L2

動(dòng)力臂L1____阻力臂L2

動(dòng)力臂L1____阻力臂L2三杠桿的分類和應(yīng)用新知梳理>

<=

力的關(guān)系

動(dòng)力F1______阻力F2動(dòng)力F1______阻力F2動(dòng)力F1______阻力F2特點(diǎn)省力但費(fèi)距離費(fèi)力但省距離既不省力也不費(fèi)力，既不省距離也不費(fèi)距離應(yīng)用撬棒、開酒瓶的起子縫紉機(jī)腳踏板、筷子托盤天平新知梳理<>=類型一杠桿力臂的畫法應(yīng)用示例例1

[2019·昆明]請(qǐng)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(yīng)用示例應(yīng)用示例方法指導(dǎo)杠桿力臂的畫法找支點(diǎn)畫力線作垂段確定支點(diǎn)，即杠桿繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)沿力的方向畫力的作用線，延長(zhǎng)線或反向延長(zhǎng)線要用虛線作支點(diǎn)到力的作用線的垂線，標(biāo)注垂足，該垂線段即為力臂類型二探究杠桿的平衡條件應(yīng)用示例例2

在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(duì)實(shí)驗(yàn)的影響應(yīng)用示例(2)如圖6-5-4甲所示,在杠桿左側(cè)A處掛4個(gè)相同的鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在杠桿右側(cè)B處掛

個(gè)相同的鉤碼。(3)如圖乙所示,用彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí),使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將

,原因是

。圖6-5-43其力臂變小了變大應(yīng)用示例實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題實(shí)驗(yàn)前杠桿平衡調(diào)節(jié)水平平衡實(shí)驗(yàn)中杠桿平衡調(diào)節(jié)多次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)前使杠桿自身重力的作用線經(jīng)過支點(diǎn)，消除杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；②實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測(cè)量力臂注意：實(shí)驗(yàn)中不可以再調(diào)節(jié)平衡螺母目的：使實(shí)驗(yàn)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(yīng)用應(yīng)用示例例3如圖6-5-5甲所示是打開訂書器準(zhǔn)備裝入訂書釘?shù)那榫?其工作臂OBA可看成一根繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示,F2為拉桿BC對(duì)工作臂的阻力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出杠桿平衡時(shí)的阻力臂L2、作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1和動(dòng)力臂L1。圖6-5-5[答案]如圖所示應(yīng)用示例

四步法作最小動(dòng)力根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,阻力及阻力臂一定時(shí),動(dòng)力與動(dòng)力臂的大小成反比,即動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力就越小。所以要作最小動(dòng)力,應(yīng)先作出最長(zhǎng)動(dòng)力臂,再根據(jù)最長(zhǎng)動(dòng)力臂作出相應(yīng)的最小動(dòng)力。具體步驟:應(yīng)用示例方法指導(dǎo)確定支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)連接支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)，所得的線段即為最長(zhǎng)動(dòng)力臂作最長(zhǎng)動(dòng)力臂的垂線，即為最小動(dòng)力的作用線根據(jù)動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向與阻力方向相反，從而確定最小動(dòng)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(gè)杠桿,關(guān)于這三個(gè)杠桿的說法正確的是 (

)A.一個(gè)省力杠桿,兩個(gè)費(fèi)力杠桿B.一個(gè)費(fèi)力杠桿,兩個(gè)省力杠桿C.三個(gè)都是省力杠桿D.三個(gè)都是費(fèi)力杠桿應(yīng)用示例A圖6-5-6應(yīng)用示例應(yīng)用示例方法指導(dǎo)兩種方法判斷實(shí)際生活中杠桿的類型方法一:首先確定杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)及阻力作用點(diǎn)的位置,粗略判斷出動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,得出杠桿的類型。若動(dòng)力臂大于阻力臂,則為省力杠桿;若動(dòng)力臂小于阻力臂,則為費(fèi)力杠桿;若動(dòng)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(jìn)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(fèi)力杠桿。課堂小結(jié)杠桿定義：把能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫做杠桿五要素平衡條件分類省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿F1L1=F2L2或F1/F2=L2/L1課堂小結(jié)五要素支點(diǎn)O動(dòng)力F1動(dòng)力臂L1阻力F2阻力臂L2課堂反饋A某一固定點(diǎn)硬②④⑤2.作用在杠桿上促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做

,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做

。支點(diǎn)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(diǎn)

(選填“一定”或“不一定”)在杠桿上。課堂反饋A動(dòng)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(diǎn)是

,F1是

,F2是

,L1是

,L2是

。

支點(diǎn)動(dòng)力阻力動(dòng)力臂阻力臂圖5-14.如圖5-2所示,一名同學(xué)在做俯臥撐,如果把人的軀干看成一個(gè)杠桿,該杠桿的支點(diǎn)是

(填圖中字母)點(diǎn),動(dòng)力是

(選填“手掌對(duì)地面的壓力”或“地面對(duì)手掌的支持力”),阻力是

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

)A.支點(diǎn)一定在動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)之間B.杠桿的長(zhǎng)度等于動(dòng)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(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離叫動(dòng)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(diǎn)是支點(diǎn),請(qǐng)畫出動(dòng)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(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)你一起來解決下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(shí)驗(yàn)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(shí)應(yīng)將右邊的鉤碼向

(選填“左”或“右”)移動(dòng)

格。

(3)實(shí)驗(yàn)過程中,調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是

。