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1課時 杠桿的平衡條件

第一節(jié)探究：杠桿的平衡條件滬科版·八年級物理1.杠桿的平衡條件第十一章簡單機械本節(jié)要點1.能完成“探究杠桿的平衡條件”的實驗；2.能猜想杠桿平衡條件，并能通過實驗來驗證猜想；3.知道杠桿是一種模型，并能分析生產生活中不同類別的杠桿；4.能體會我國古代在杠桿使用方面的智慧。以下是生活中常見的幾種工具：剪刀天平核桃鉗結合實際使用過程，它們有什么共同的特點嗎?它們都有一根能繞著固定點轉動的硬棒探究新知認識杠桿知識點一筷子1.定義：物理學中，這種在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就稱為杠桿。杠桿2.特點：

①有力的作用②能繞著固定點轉動③不易發(fā)生形變的硬棒點擊畫面播放硬棒不一定是直棒，也可以是彎的或其他形狀，如剪刀、羊角錘等。3.杠桿的五要素人們用棒撬動石頭時，經常用圖中的方式，這就利用了杠桿的原理。固定點F硬棒3.杠桿的五要素支點AOB動力（F1）阻力（F2）動力臂（l1）阻力臂（l2）支點：杠桿繞著轉動的固定點（O）動力：使杠桿轉動的力（F1）阻力：阻礙杠桿轉動的力（F2）動力臂:從支點到動力作用線的距離（l1）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離（l2）動力：使杠桿轉動的力（F1）支點：杠桿繞著轉動的固定點（O）阻力：阻礙杠桿轉動的力（F2）動力臂：從支點到動力作用線的距離（l1）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離（l2）①力臂是支點到力的作用線的距離，不是支點

到力的作用點的距離；②力臂不一定在杠桿上；③若力的作用線過支點，則力臂為零。3.杠桿的五要素①找支點；②找力的作用線，即過力的作用點沿力的方向（或反方向）畫一條直線；③過支點作力的作用線的垂線段，標上垂足；④用大括號或反向箭頭標出支點到垂足間的線段，標字母l1或l2，該線段就是力臂.4.力臂的畫法力臂的表示方法OF動F阻l動l阻例1

如圖所示，是一個Z形杠桿，請在圖中畫出力F對支點O的力臂l。l實驗：探究杠桿的平衡條件知識點二在使用杠桿中，杠桿的平衡狀態(tài)是一種非常重要的狀態(tài)。所謂平衡狀態(tài)杠桿處于靜止狀態(tài)或繞支點勻速轉動的狀態(tài)都叫平衡狀態(tài)。思考杠桿在滿足什么條件時才會平衡？探究實驗杠桿的平衡條件【提出問題】杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？【猜想假設】假設一：假設二：F1·l1=F2·l2【實驗目的】1.探究杠桿的平衡條件。2.學習如何分析實驗數據來驗證猜想?！ぁぁぁぁぁじ軛U、鐵架臺、鉤碼等?！緦嶒炂鞑摹俊緦嶒炘O計】利用下圖的實驗裝置，通過改變支點兩邊懸掛鉤碼的個數和懸掛位置，探究杠桿平衡時動力、動力臂和阻力、阻力臂之間的關系。所掛鉤碼不宜過多。小心操作，避免鉤碼摔落造成物品損壞。安全警示思考1.為什么支點要在杠桿的中點?3.掛鉤碼后，還可以調節(jié)平衡螺母嗎?2.實驗前為什么要調節(jié)杠桿兩端平衡螺母?4.掛鉤碼后，為什么要調節(jié)杠桿在水平位置平衡?【實驗步驟】1.按圖裝配實驗裝置。在掛上鉤碼前調節(jié)杠桿兩端的螺母，將杠桿調節(jié)至水平位置平衡。2.在杠桿支點兩側懸掛不同個數的鉤碼，它們對杠桿的作用力分別作為動力F1、阻力F2。移動鉤碼的懸掛位置，使杠桿在水平位置重新平衡，在自己設計的記錄表中記錄此時杠桿兩側所受作用力的大小、動力臂l1和阻力臂l2

。3.改變動力F1和動力臂l1的大小，重復實驗，并將數值記錄在記錄表中?！緦嶒灁祿看螖祫恿1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m110.050.50.120.50.210.1310.151.50.1【分析論證】求出每次實驗中力與力臂的乘積，第1次實驗：________________________________第2次實驗：________________________________第3次實驗：________________________________

F1l1=1.0N×0.05m=0.5N×0.1m=

F2l2F1l1=0.5N×0.2m=1.0N×0.1m=

F2l2F1l1=1.0N×0.15m=1.5N×0.1m=

F2l2【實驗結論】杠桿的平衡條件為:動力×動力臂=阻力×阻力臂即F1l1=F2l2.即：杠桿的平衡取決于力和力臂的乘積。【反思交流】1.

實驗結論與猜想是否有差異?結論是否可靠？還有進一步的改進措施嗎?實驗結論與猜想是相符合的。為使結論更加可靠，進一步改進的措施有：(1)仔細調整，使每次實驗時杠桿都在水平位置平衡；(2)細心測量每個鉤碼的質量，看與其標明的質量是否一致；(3)可以多測幾組實驗數據，避免實驗的偶然性。2.實驗中，如果杠桿不在水平位置平衡，動力臂和阻力臂能否直接從杠桿上讀出?為什么?實驗中，如果杠桿不在水平位置平衡，那么動力臂與阻力臂都不在杠桿上，因此不能直接從杠桿上讀出動力臂和阻力臂?！痉此冀涣鳌坷?如圖是小蘭探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置。關于此實驗，下列說法錯誤的是()A.實驗過程中使杠桿在水平位置平衡是為

了方便測量力臂B.多次實驗是為了避免偶然性，得到普遍

規(guī)律C.要使杠桿在圖示位置平衡，需要在B點掛4個相同的鉤碼D.為了保持杠桿在水平位置平衡，在B點施

加力的方向由①位置到②位置的過程中，

所需施加的力大小不變D用力傳感器探究杠桿的平衡條件按圖裝配實驗裝置。先調節(jié)杠桿水平，在杠桿一側懸掛鉤碼，另一側連接傳感器并使杠桿保持水平，記錄此時杠桿兩側所受作用力的大小及動力臂和阻力臂。改變鉤碼或傳感器到杠桿支點的距離，重復進行實驗。分析杠桿平衡時動力、動力臂和阻力、阻力臂之間的關系，總結杠桿的平衡條件。DIS實驗室學科綜合桿秤桿秤是中國古代的一大發(fā)明，秤錘、秤桿分別叫“權”和“衡”，寓意做任何事情都要權衡輕重。桿秤作為稱量質量的工具，使用已經超過2000年，其工作原理正是杠桿平衡條件。桿秤的設計與制作涉及桿秤的發(fā)展歷史、制作工藝、材料選擇以及定標的數值計算等知識。請大家查閱并整理資料，了解桿秤的發(fā)展歷程及對社會發(fā)展的貢獻；設計并制作一把兼具藝術性和實用性的桿秤。隨著科學技術的發(fā)展，測量質量的工具也在不斷發(fā)展，桿秤已慢慢淡出了我們的生活。但是，物理天平、分析天平、超微量天平、電子汽車秤、電子吊秤等測量物體質量的工具卻依然在我們生活中發(fā)揮著重要作用。請了解這些“新”工具，談談它們都“新”在哪兒?點擊圖片觀看點擊圖片觀看隨堂練習1.兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡，則()A.這兩個力的大小必須相等

B.這兩個力的力臂長必須相等

C.力臂較長的那個力比較大

D.力臂較長的那個力比較小D2.下列杠桿平衡的是（桿重和摩擦力均不計）（）C3.如圖所示的杠桿處于水平平衡，若在杠桿兩邊的鉤碼下再加一個鉤碼（鉤碼的質量都相同），杠桿將（）A.還繼續(xù)處于水平平衡B.右端上升，左端下降C.右端下降，左端上升D.無法確定杠桿的運動狀態(tài)C4.找出下圖中動力和阻力，并畫出杠桿力臂。OF1F2l1l2BAOFOBA圖1圖25.請畫出下圖中杠桿的力臂。l1l2l1l2課堂小結五要素平衡條件力臂的畫法杠桿