沪科版八年级物理 （科学探究：杠杆的平衡条件）机械与人新课件教学

第十章机械与人科学探究：杠杆的平衡条件

1.通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同特征，认识杠杆的“五要素”；

2.能根据一定的标准对杠杆的使用特点，以及作用效果进行分类；

3.对杠杆的平衡条件进行猜想和假设，并设计出方案，探究得出杠杆的平衡条件；

4.会应用杠杆平衡条件进行简单计算，解决有关问题。只要给我一个支点，我就可以撬起地球。阿基米德这些能给我们提供方便的工具都称为机械

复杂机械都是由简单机械组成的观察下列工具，思考并讨论其共同特征一、认识杠杆共同特征：1.受力的作用2.绕固定点转动3.比较坚硬杠杆定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，叫做杠杆。

提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？

FO支点F1动力F2阻力动力作用线L1阻力作用线L2认识杠杆的几个概念这些概念很重要！！！支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示。动力：使杠杆转动的力，用F1表示。动力臂：从支点到动力作用线的距离，用L1表示。阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。一“点”——支点O（一定在杠杆上）动力F1二“力”——

相对的阻力F2

动力臂L1二“臂”——

阻力臂L2杠杆五要素1.力臂是一定在杠杆上吗？不一定2.杠杆是否都是直的？杠杆可以是直的，也可以是弯的3.如果力的作用线过支点，力臂为多少？力臂为0想一想画出图中杠杆各力的力臂F1l1l2F2O想一想oF1F2L1L2.OOL1L2F1F2L2L1F1F2画力臂的方法：一找（找准支点）二画（画出力的作用线）三引（引垂线）四标（标垂足——直角符号、标力臂——支点到垂足的距离）二、杠杆的平衡提问：什么是杠杆的平衡？探究实验：用橡皮、小刀、直尺、硬币等物体怎样组成杠杆，并使其平衡？归纳结论：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。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：假设四：F1·L1=F2·L2实验探究：杠杆的平衡条件F1F2oL1L2杠杆平衡螺母实验探究杠杆两端两只可调节的螺母，能起什么作用?作用是调节杠杆自身的平衡为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出杠杆调平的方法是什么？“左高左调、右高右调”想一想：进行实验与收集证据实验表格实验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm123提问:你的实验结论与你的假设一致吗？你的结论是什么？杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂公式表示为：F1·L1=F2·L2这就是阿基米德发现的杠杆原理。交流与合作条件：杠杆已平衡（如图）1.两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？2.将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？问题探究：如何用弹簧测力计将下面的杠杆调平衡三、杠杆的分类:(1)动力臂＞阻力臂F动＜F阻省力杠杆但要费距离(2)动力臂＝阻力臂F动＝F阻等臂杠杆(3)动力臂＜阻力臂F动＞F阻费力杠杆但省距离省力费力费力费力

等臂四、我国古代的杠杆捣谷的舂汲水的桔槔1.在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中，属于费力杠杆的有________；属于等臂杠杆的有_______。镊子天平巩固练习:2.如图所示的杠杆，重力不计，O为支点，AO=0.3m，当在A点悬吊一重为5N的物体，绳子拉力F=3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力F的力臂L2，力臂L2为______。OCFABL20.5m3.图中所画力臂正确的是（）DDGOFAGGGOOOFFBCLLLLF4.两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D5.画出图中作用在A点最小的力的方向。F6.如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1m，AB＝1m，OC＝0.7m，要撬起重为1400N的石头，需要在B端竖直向下用多少N的力才能撬起石头？AOBCF2F1L1L2已知：L2=AO=0.1mL1=OC=0.7mF2=G=1400N求：F1=?解：由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得：答：需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。1.什么是杠杆?在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆。2.杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。不念居安思危，戒奢以俭；斯以伐根而求木茂，塞源而欲流长也。——

魏徵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1

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1

观察体验认识杠杆生活中杠杆随处可见跷跷板在水平位置平衡由哪些因素决定？杠杆的平衡跷跷板中的物理1.杠杆受到的作用力

2.距离跷跷板中的物理活动2探究杠杆的平衡1.提出问题影响跷跷板在水平位置静止的因素有哪些？影响因素杠杆的平衡杠杆的平衡活动2探究杠杆的平衡2.制定计划与设计实验3.进行实验与收集证据实验次数左边右边动力F1/N距离L1/cm阻力F2/N距离L2/cm123思考：

（1）影响杠杆水平平衡的因素有哪些？（2）观察实验数据，分析杠杆平衡时，这些因素之间有什么关系？F1

×L1

＝F2

×L2

动力

×左边距离

＝阻力

×右边距离4.分析与论证

杠杆水平平衡的条件是：支点到力的作用点的距离L1F1L2F2杠杆的平衡动力×动力臂=阻力×阻力臂F1·L1=F2·L2公式形式：乘积相等结论杠杆的平衡条件活动2探究杠杆的平衡这是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的五要素:F2阻力L1动力臂L2阻力臂动力作用线阻力作用线O支点支点到动力作用线的距离支点到阻力作用线的距离F1动力支点动力动力臂阻力阻力臂F1F2找一找杠杆的五要素L1L2O画力臂的方法一找点（找准支点）二画线（画出力的作用线）三作垂线段（从支点到力的作用线作垂线段）四把符号标旁边（标垂足——直角符号，标力臂——支点到垂足的距离，用

ι1表示动力臂，ι2表示阻力臂。）一、杠杆

1.定义：

。

2.杠杆的五要素：（1）支点：

，用字母

表示。（2）动力：

，用字母

表示。（3）阻力：

，用字母

表示。（4）动力臂

，用字母

表示。（5）阻力臂：

，用字母

表示。二、杠杆的平衡条件

1.文字描述：

。

2.公式形式：

。收获平台练兵场

1.图中关于F力臂的作图，正确的是（）L1F1F1OAF1L1DL1CF1OL1B2.如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（）

A、左右钩码各向支点移一格

B、左右各减少一个钩码

C、左右各减少一半钩码

D、左右各增加两个钩码

3.快乐比赛“小小称砣能压千斤”的道理，比比谁说的快、谁说的好！STS

你知道这种保温瓶在倒水时盖子不会掉下来的原因吗？杠杆的分类与应用F1F2L1L2O力臂的作法一找点（找准支点）二画线（画出力的作用线）三作垂线段（从支点到力的作用线作垂线）四把符号写旁边（力臂符号）温故知新请以压水井手柄为例找出杠杆的五要素练一练1：画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2O练一练2：画出它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F1F2L1L2OO

F2F1L1L2温故知新动力×动力臂=阻力×阻力臂F1·L1=F2·L2公式形式：杠杆的平衡条件（杠杆原理）杠杆要平衡，力乘力臂等。大力力臂小，小力力臂大。杠杆平衡条件：杠杆平衡时F1l1＝F2l2F1F2=l2l1三类杠杆：若l1＞l2，则F1F2若l1=l2，则F1F2若l1＜l2，则F1F2＞＝＜省力杠杆等臂杠杆费力杠杆小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小杠杆的分类活动1：请结合杠杆平衡条件，分析l1＞l2，l1＜l2，l1＝l2时，动力F1和阻力F2的大小关系，并据此对杠杆进行分类。省力杠杆

F1F2L2L1∵F1·L1=F2·L2

，又L1>L2∴F1<F2省力杠杆（动力臂>阻力臂）F2F1L1L2Oh2h1∴省力杠杆的特点是：Oh1＞h2省力费距离省力杠杆的应用：费力杠杆（动力臂<阻力臂）F2F1L1L2O∴费力杠杆的特点是:h2h1O费力省距离h1＜h2我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？省距离等臂杠杆（动力臂=阻力臂）F2F1L1L2OL2＝L1Ｆ2

＝

F1∴等臂杠杆的特点是:不省力，不费力不省距离，不费距离等臂杠杆有用吗？L1＝L2Ｆ1

＝

F2G物=G砝m物=m砝活动2：请对下列器具中的杠杆进行分类，说出你的依据。等臂杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆杠杆的分类省力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆杠杆的分类活动2：请对下列器具中的杠杆进行分类，说出你的依据。各种各样的剪