福建省永安市第七中學八年級物理 9.1《科學探究：杠桿的平衡條件》課件1 滬科版

阿基米德說：想一想?地球的質量大約是61024kg 第一節(jié)第一節(jié)科學探究：杠桿的平衡條件科學探究：杠桿的平衡條件機械與人機械與人觀察與思考：觀察與思考：它們有什么共同的特它們有什么共同的特點？點？觀察與思考：觀察與思考：(a)撬棒撬棒(b)蹺蹺板蹺蹺板(c)踏板踏板它們有什么共同的特點？它們有什么共同的特點？它們的它們的共同特點共同特點是：在力的作用下都能是：在力的作用下都能繞某一固定點繞某一固定點轉動。轉動。在物理學中，把這種在物理學中，把這種在力的作用下繞在力的作用下繞某一固定點轉動的硬棒某一固定點轉動的硬棒，叫做杠桿。，叫做杠桿。想一想生活中的杠桿有哪些呢？生活中的杠桿有哪些呢？瞧瞧這些杠桿瞧瞧這些杠桿剪刀剪刀鉗子鉗子天平天平起瓶器起瓶器扳手扳手介紹介紹杠桿杠桿的幾個名詞的幾個名詞。a:支點支點Ob:動力動力F1c:阻力阻力F2d:動力臂動力臂l1e:阻力臂阻力臂l2F2l2杠桿繞著轉動的點杠桿繞著轉動的點使杠桿轉動的力使杠桿轉動的力阻礙杠桿轉動的力阻礙杠桿轉動的力從支點到動力作用線的垂直距離從支點到動力作用線的垂直距離。從支點到阻力作用線的垂直距離。從支點到阻力作用線的垂直距離。F1l1 . O怎樣找力臂？怎樣找力臂？方法：方法：1.應先找出支點的位置應先找出支點的位置2.再沿動力和阻力的作用方向畫出力的作再沿動力和阻力的作用方向畫出力的作用線用線3.然后從支點作這些力的作用線的垂線。然后從支點作這些力的作用線的垂線。這個這個垂線垂線就是就是力臂力臂。l1l2F1F2O畫出圖中杠桿各力的力臂畫出圖中杠桿各力的力臂F1想一想l1l2F2O畫出下列各圖的力臂思考討論思考討論1 力臂一定在杠桿上嗎？力臂一定在杠桿上嗎？2 若一力作用在杠桿上，作用若一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方向改變，力點不變，但作用方向改變，力臂是否改變？臂是否改變？答：不是答：不是答：改變答：改變想一想?想一想?提出問題：提出問題： 杠桿平衡需要滿足什么樣的條件呢？杠桿平衡需要滿足什么樣的條件呢？提問：提問：什么是杠桿的平衡？什么是杠桿的平衡？歸納結論：歸納結論： 當杠桿在動力和阻力的作用當杠桿在動力和阻力的作用下，保持下，保持或或，我們就說杠桿處于平衡。，我們就說杠桿處于平衡。實驗探究：杠桿的平衡條件實驗探究：杠桿的平衡條件1. 提出問題提出問題： 杠桿平衡時，動力、動力臂、杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？關系？2. 猜想與假設：猜想與假設：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L23.3.制定計劃設計實驗制定計劃設計實驗 根據單位問題，我們可以排除甲和乙的猜想，那么我們的計根據單位問題，我們可以排除甲和乙的猜想，那么我們的計劃主要就是圍繞丙劃主要就是圍繞丙、丁同學的猜想展開。丁同學的猜想展開。提問：提問：那么如何利用我們現(xiàn)有的器材來設計那么如何利用我們現(xiàn)有的器材來設計 實驗實驗? ?4.4.進行試驗與收集證據進行試驗與收集證據問題探究問題探究1.1.為什么在實驗前要調節(jié)杠桿兩端的螺為什么在實驗前要調節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿在水平位置平衡？母使杠桿在水平位置平衡？答：在做答：在做“研究杠桿的平衡條件研究杠桿的平衡條件”的實的實驗時，杠桿有一定的重力，為保證實驗驗時，杠桿有一定的重力，為保證實驗中杠桿的平衡，必須使杠桿支點兩邊的中杠桿的平衡，必須使杠桿支點兩邊的重力相等。類似于天平操作中的調零。重力相等。類似于天平操作中的調零。2.2.為什么掛完鉤碼后還要讓杠桿處在水平為什么掛完鉤碼后還要讓杠桿處在水平位置？位置？ 答答: :因為因為使杠桿在水平位置重新平衡，目的是從杠桿上的刻使杠桿在水平位置重新平衡，目的是從杠桿上的刻度值直接讀出力臂的長度度值直接讀出力臂的長度.實驗注意事項實驗注意事項 1 1、在實驗前要通過調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平、在實驗前要通過調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。平衡。 2 2、掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。、掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。 3 3、讀數(shù)時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀、讀數(shù)時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長度。出力臂的長度。杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母進行實驗收集證據進行實驗收集證據實驗序號實驗序號動力動力G1（N）動力臂動力臂L1（m）動力動力動力臂動力臂阻力阻力G2（N）阻力臂阻力臂L2(m)阻力阻力阻力臂阻力臂123結論：杠桿的平衡條件是：動力結論：杠桿的平衡條件是：動力動力動力臂阻力臂阻力阻力臂阻力臂2211lFlF1221llFF或或1.兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡,則則( ) A.這兩個力的大小必須相等這兩個力的大小必須相等 B.這兩個力的力臂長必須相等這兩個力的力臂長必須相等 C.力臂較長的那個力比較大力臂較長的那個力比較大 D.力臂較長的那個力比較小力臂較長的那個力比較小2.要使右圖杠桿保持平衡要使右圖杠桿保持平衡, 最省力的方向是最省力的方向是( )ABCDoDA3.判斷：動力和阻力可以人為規(guī)定。（判斷：動力和阻力可以人為規(guī)定。（ ） 4.把重為把重為4N和和12N的物體分別掛在杠桿的兩端的物體分別掛在杠桿的兩端,杠桿平衡時杠桿平衡時,兩端的長度之比是兩端的長度之比是.知識回顧知識回顧通過本節(jié)課的學習你有哪些收獲？通過本節(jié)課的學習你有哪些收獲？本節(jié)你還有哪些疑問？本節(jié)你還有哪些疑問？小結：小結：1、杠桿：在力的作用下繞某一固定點轉動的硬棒。杠桿：在力的作用下繞某一固定點轉動的硬棒。2、杠桿的五要素：杠桿的五要素： 支點、動力、阻力、動力臂及支點、動力、阻力、動力臂及阻力臂。阻力臂。 支點支點:杠桿繞著轉動的點杠桿繞著轉動的點 動力動力:使杠桿轉動的力使杠桿轉動的力 阻力阻力:阻礙杠桿轉動的力阻礙杠桿轉動的力 動力臂動力臂:從支點到動力作用線的垂直距離從支點到動力作用線的垂直距離。 阻力臂阻力臂:從支點到阻力作用線的垂直距離。從支點到阻力作用線的垂直距離。3、杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件：2211lFlF1221llFF或或