粤教沪科版八年级物理下册6.5《探究杠杆的平衡条件》

1、6.56.5探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 在生活、生产中，人们常常用撬棒撬物、建筑工地在生活、生产中，人们常常用撬棒撬物、建筑工地常用塔吊等，这其中有什么奥秘？让我们从你们儿时常用塔吊等，这其中有什么奥秘？让我们从你们儿时的跷跷板开始进行研究。的跷跷板开始进行研究。小时候，你们都玩过跷跷板。观察课文图6-37所示的情景后，讨论下，大人和小朋友分别坐在跷跷板两侧，怎样才能使跷跷板保持水平呢？让我们首先从认识杠杆开始来探究吧。让我们首先从认识杠杆开始来探究吧。一. 认识杠杆1. 什么是杠杆？什么是杠杆？这些都应用了杠杆原理这些都应用了杠杆原理提问：提问：1 .2 .3.固定点绕固定点转动硬

2、棒归纳结论归纳结论在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆杠杆.让我想一想?提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？返回3. 支点支点OF1F2支点：杠杆绕着转动的固定点，用支点：杠杆绕着转动的固定点，用OO表示。表示。动力：动力：使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F1F1表示。表示。动力臂：动力臂：从支点到动力作用线的距离，用从支点到动力作用线的距离，用L1L1表示。表示。阻力：阻力：阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F2F2表示。表示。阻力臂：阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用从支点到阻力作用线的距离，用L2L2表示。表示。动力臂L1阻力臂阻力臂L2请作出下

3、列杠杆的动力臂请作出下列杠杆的动力臂L1与阻力臂与阻力臂L2OL2L1F1F2F1F2OL1L2F1F2OL2L1与数学中经过直线外的一与数学中经过直线外的一点作该直线的垂线的作图点作该直线的垂线的作图方法一样。方法一样。练一练：请同学们作出27页图a、b、d、e、f的各力的力臂。2 杠杆是否都是直的？杠杆是否都是直的？1 力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但若一力作用在杠杆上，作用点不变，但 作用方向改变，力臂是否改变？作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：不是答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变答：要改变

4、想一想?什么是杠杆的平衡？当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。买菜唉！怎样才使它平衡以跷跷板为例子，提出问题，左边学生以跷跷板为例子，提出问题，左边学生怎样才能够将右边学生跷起来？怎样才能够将右边学生跷起来？复杂问题简单化复杂问题简单化激发学生兴趣激发学生兴趣简化法简化法介绍实验装置和实验器材介绍实验装置和实验器材为了便于探究跷跷板怎样成水平状态，可以对它进行简化，如下图 为了便于为了便于探究跷跷板怎探究跷跷板怎样才能成水平样才能成水平状态，可以对状态，可以对它进行简化。它进行简化。 用带有等用带有等分刻度的均质分刻度的均质木尺代替跷跷木尺代替跷跷板，用钩

5、码代板，用钩码代替人。替人。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：猜想一：猜想二：F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L23、思考与讨论 杠杆两端装置两只可调节的螺母，能 起什么作用? 为什么要求杠杆静止时，在 水平位置呢?归纳结论作用是调节杠杆自身的平衡作用是调节杠杆自身的平衡1、避免杠杆自重对平衡的影响；、避免杠杆自重对平衡的影响；2、方便在杠杆上直接读出力臂。方便在杠杆上直接读出力臂。进行实验与收集证据实实验验次次数数动力动力F F1 1/N/N动力动力臂臂L L1 1/cm/cm动力动力动力臂动力臂N.cm

6、N.cm阻力阻力F F2 2/N/N阻力阻力臂臂L L2 2/cm/cm阻力阻力阻力臂阻力臂N.cm N.cm 1 1 2 2 3 3 提问: 你的实验结论与你的假设 一致吗?你的结论是什么?总之,杠杆的平衡条件是F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2例题例题1 1：如上图中的男孩重如上图中的男孩重500N500N，女孩重，女孩重350N350N，当男孩离，当男孩离跷跷板的转轴跷跷板的转轴70Cm70Cm时，女孩应该坐在哪里才时跷跷板平时，女孩应该坐在哪里才时跷跷板平衡。衡。已知：已知：F2=500N，L2=70cm=0.7m，F1=250N求：求：L1=？解：根据杠杆平衡条件

7、解：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得，得L1=F2L2/F1=500NX0.7m350N=1m答：女孩应该坐在离转轴答：女孩应该坐在离转轴1m处。处。三 思考与讨论v你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗?理发剪刀和铁匠用的剪刀有何区别? 你知道拧松生锈的螺帽要用一段水管套在板手柄上的道理吗?杠杆的应用杠杆的应用F F1 1F F2 2动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2 2 l l1 1ll2 2 F F1 1 F F2 2这是省力杠杆这是省力杠杆省力杠杆省力杠杆h hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4

8、hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A AB B可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离可见，省力杠杆虽然省力，但费了距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点省力杠杆省力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2 2 l l1 1 F F2 2这是费力杠杆这是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1h hS=4hS=4hA AB BA AB

9、 BF F2 2F F1 1O Oh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4hh hS=4hS=4h可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O由由 F F1 1l l1 1=F=F2 2l l2 2ll1 1 = = l l2 2FF1 1 = = F F2 2这这是是等臂等臂杠杆杠杆等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点小结小结省力杠杆的特点省力杠杆的特

10、点 A A 动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 B B 省力但是费距离省力但是费距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点 A A 动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂 B B 费力但是省距离费力但是省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 A A 动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 B B 不省力也不省距离不省力也不省距离升华与提高升华与提高例2：如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO(O为支点)保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。练一练：要想用一个最小的力，练一练：要想用一个最小的力，推着一个圆筒越过障碍物，试在推着一个圆筒越过障碍物，试在图上画出此力的作用点和方向。图上画出此力的作

11、用点和方向。小资料小资料 “给我一个立足点，我就能移动地球。给我一个立足点，我就能移动地球。”这是这是希腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆希腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移动地球是不可能的。但是这反映了阿基米镕发现移动地球是不可能的。但是这反映了阿基米镕发现杠杆规律后的兴奋心情。杠杆规律后的兴奋心情。 几乎每一台机器中都少不了江杆，就是在人体几乎每一台机器中都少不了江杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用，了解了人体的杠杆

12、不仅可以增长物理知识，还用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。能学会许多生理知识。小资料小资料 点一下头或抬一下头是靠杠杆的点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用作用(见图见图)，杠杆的支点在脊柱之顶，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，从图里可以看出来低头比仰头要省力。从图里可以看出来低头比仰头要省力。小资料小资料 当曲肘把重物举起来的当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆时候，手臂也是一个杠杆(如如图图)。肘关节是支点，支点左。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费肉要化费6倍以上的力气，虽倍以上的力气，虽然费力，但是可以赢得速度。然费力，但是可以赢得速度。