山東省臨沂市費(fèi)城鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)八年級(jí)物理全冊(cè) 10.1 科學(xué)探究：杠桿的平衡條件課件 滬科版

第十章機(jī)械與人第一節(jié)第一節(jié) 科學(xué)探究科學(xué)探究 杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件剪樹枝你會(huì)選用哪把剪刀剪樹枝你會(huì)選用哪把剪刀 ？AB一一 知道什么是杠桿和有關(guān)杠桿的知道什么是杠桿和有關(guān)杠桿的 幾個(gè)概念幾個(gè)概念 。二通過實(shí)驗(yàn)，探究杠桿的平衡條件，二通過實(shí)驗(yàn)，探究杠桿的平衡條件，經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。三杠桿的分類和應(yīng)用。三杠桿的分類和應(yīng)用。 知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)在在力的作用力的作用下下, 能繞能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，的硬棒，這根硬棒就叫做這根硬棒就叫做杠桿杠桿一、杠桿一、杠桿oF2L2F1L1支點(diǎn)支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用O表示。表示。動(dòng)力動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F1表示。表示。阻力阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F2表示。表示。動(dòng)力臂動(dòng)力臂從支從支點(diǎn)點(diǎn)到動(dòng)力作用到動(dòng)力作用線線的距離，的距離，用用L1表示。表示。阻力臂阻力臂從支從支點(diǎn)點(diǎn)到阻力作用到阻力作用線線的距離，的距離，用用L2表示。表示。杠杠桿桿的的五五要要素素你行嗎？F1F2OF1F2O請(qǐng)畫出每個(gè)力的力臂請(qǐng)畫出每個(gè)力的力臂自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能能 起什么作用起什么作用? ? 實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中為什么要求杠桿在水平位置平衡呢為什么要求杠桿在水平位置平衡呢? ?實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件 什么時(shí)候杠桿平衡？什么時(shí)候杠桿平衡？實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂F1L1=F2L2 評(píng)估 以上實(shí)驗(yàn)過程是否合理？結(jié)論以上實(shí)驗(yàn)過程是否合理？結(jié)論是否可靠？是否可靠？還有進(jìn)一步的改進(jìn)措施嗎？還有進(jìn)一步的改進(jìn)措施嗎？ 用一個(gè)小小的彈簧測(cè)力計(jì)，竟然稱出了大象的重，周老師用一個(gè)小小的彈簧測(cè)力計(jì)，竟然稱出了大象的重，周老師用了一根用了一根10 m長(zhǎng)的槽鋼，當(dāng)槽鋼呈水平平衡時(shí)，彈簧測(cè)長(zhǎng)的槽鋼，當(dāng)槽鋼呈水平平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)和大象到懸掛點(diǎn)的距離分別是力計(jì)和大象到懸掛點(diǎn)的距離分別是9.55m和和0.05 m，若彈，若彈簧測(cè)力計(jì)指示著簧測(cè)力計(jì)指示著20 0N，則大象和鐵籠共重約，則大象和鐵籠共重約_N【活學(xué)活用活學(xué)活用】現(xiàn)代版曹沖稱象現(xiàn)代版曹沖稱象一個(gè)人挑擔(dān)，若扁擔(dān)長(zhǎng)為一個(gè)人挑擔(dān)，若扁擔(dān)長(zhǎng)為2m，A端放端放400N的重物，的重物，B端放端放600N的重物，則的重物，則為了使扁擔(dān)能在水平位置平衡，肩膀?yàn)榱耸贡鈸?dān)能在水平位置平衡，肩膀應(yīng)放在離應(yīng)放在離A多遠(yuǎn)？多遠(yuǎn)？ （扁擔(dān)的自身重力（扁擔(dān)的自身重力不計(jì)）不計(jì)） AB由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2這這是省力杠桿是省力杠桿省力杠桿省力杠桿三、杠桿的應(yīng)用三、杠桿的應(yīng)用oF2L2F1L1省力費(fèi)距離省力費(fèi)距離由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2這這是費(fèi)力杠桿是費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿F F2 2L L1 1L L2 2O OF F1 1費(fèi)力省距離費(fèi)力省距離ABC理發(fā)剪刀理發(fā)剪刀 裁布剪刀裁布剪刀 剪鐵皮剪刀剪鐵皮剪刀慧慧 眼眼 識(shí)識(shí) 金金園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量往剪刀軸樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了靠近，這樣做的目的是為了（ ） A增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離 B減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離 C增大動(dòng)力臂，省力增大動(dòng)力臂，省力 D減小阻力臂，省力減小阻力臂，省力DF F2 2F F1 1動(dòng)力臂動(dòng)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這這是等臂杠桿是等臂杠桿不省力，也不省距離不省力，也不省距離等臂杠桿的特點(diǎn)等臂杠桿的特點(diǎn)省力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿等臂杠桿結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)特點(diǎn)動(dòng)力臂大于動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿阻力臂的杠桿使用使用特點(diǎn)特點(diǎn)費(fèi)了力，費(fèi)了力，但省了距離但省了距離實(shí)例實(shí)例三類杠桿的對(duì)比三類杠桿的對(duì)比當(dāng)兩個(gè)小孩在蹺蹺板上處于平衡狀態(tài)時(shí)，他們當(dāng)兩個(gè)小孩在蹺蹺板上處于平衡狀態(tài)時(shí)，他們必須（必須（ ）A .重力相等重力相等 B. 距支點(diǎn)的距離相等距支點(diǎn)的距離相等C.力和力臂的乘積相等力和力臂的乘積相等 D. 以上答案都不正確以上答案都不正確【智能應(yīng)用智能應(yīng)用】1.下列說法中錯(cuò)誤的是下列說法中錯(cuò)誤的是 ( )A、杠桿一定要有支點(diǎn)、杠桿一定要有支點(diǎn) B、杠桿可以是直的，也可以是彎、杠桿可以是直的，也可以是彎的的C、杠桿的力臂可以不在杠桿上、杠桿的力臂可以不在杠桿上 D、杠桿的長(zhǎng)度等于動(dòng)力臂與阻力、杠桿的長(zhǎng)度等于動(dòng)力臂與阻力臂之臂之 和和2、作用在杠桿上的阻力和動(dòng)力之比、作用在杠桿上的阻力和動(dòng)力之比 是是4：1，則要使杠桿平衡，動(dòng)力，則要使杠桿平衡，動(dòng)力 臂和阻力臂之比是（臂和阻力臂之比是（ ） A. 4：1 B. 1：4 C. 1：1 D. 不能確定不能確定A3.用汽水瓶扳手開啟瓶蓋時(shí)，其受力示意圖應(yīng)為乙用汽水瓶扳手開啟瓶蓋時(shí)，其受力示意圖應(yīng)為乙圖中的哪一個(gè)？圖中的哪一個(gè)？( )4.如圖所示，杠桿如圖所示，杠桿AOB的的A端掛重為端掛重為GA的物體，的物體，B端掛端掛重為重為GB的物體時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)，若的物體時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)，若AO=BO，杠，杠桿自身重力不計(jì)。則桿自身重力不計(jì)。則( ) A.GA=GB B.GAGB D.無法判斷無法判斷 5.杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河上安裝的吊橋就是一個(gè)杠桿上安裝的吊橋就是一個(gè)杠桿,它的支點(diǎn)是它的支點(diǎn)是_點(diǎn)，在點(diǎn)，在勻速拉起吊橋時(shí)，它屬于一個(gè)杠桿勻速拉起吊橋時(shí)，它屬于一個(gè)杠桿. C省力省力6、下列杠桿中，哪一個(gè)與其它、下列杠桿中，哪一個(gè)與其它三個(gè)不屬于同類？三個(gè)不屬于同類？ （ ）A、正在撬道釘?shù)牡泪斍苏谇说泪數(shù)牡泪斍?B、正在拔鐵釘?shù)难蚪清N正在拔鐵釘?shù)难蚪清NC、正在起瓶蓋的起子正在起瓶蓋的起子 D、正在掀土的鐵锨。正在掀土的鐵锨。 D7.清潔衛(wèi)生，預(yù)防疾病，人人有責(zé)！為了搞好清潔衛(wèi)生，預(yù)防疾病，人人有責(zé)！為了搞好衛(wèi)生，目前很多家庭都備有垃圾桶，如圖是家衛(wèi)生，目前很多家庭都備有垃圾桶，如圖是家用腳踏式垃圾桶的結(jié)構(gòu)圖，用腳踏式垃圾桶的結(jié)構(gòu)圖，F(xiàn)為裝垃圾時(shí)開蓋為裝垃圾時(shí)開蓋用的腳踏板。下列說法中正確的是（用的腳踏板。下列說法中正確的是（ ）A.兩杠桿均為省力杠桿兩杠桿均為省力杠桿B.兩杠桿均為費(fèi)力杠桿兩杠桿均為費(fèi)力杠桿C. FED為省力杠桿為省力杠桿D. ABC為省力杠桿為省力杠桿C8.還記得如圖所示的指甲剪嗎？它是由個(gè)還記得如圖所示的指甲剪嗎？它是由個(gè)杠桿組合而成的杠桿組合而成的現(xiàn)在請(qǐng)你說出它們分別屬于哪類杠桿：現(xiàn)在請(qǐng)你說出它們分別屬于哪類杠桿：（1）ABC是杠桿，是杠桿，（2）DBO是杠桿；是杠桿；（3）DEO是杠桿。是杠桿。三三省力省力費(fèi)力費(fèi)力費(fèi)力費(fèi)力9.用扳手?jǐn)Q生銹的螺母時(shí)，工人師傅常在扳手柄上再套用扳手?jǐn)Q生銹的螺母時(shí)，工人師傅常在扳手柄上再套一節(jié)管子，如圖。這樣就可以比較容易地?cái)Q下螺母，這一節(jié)管子，如圖。這樣就可以比較容易地?cái)Q下螺母，這是因?yàn)椋ㄊ且驗(yàn)椋?）A、套上的管子較重，可以省些力、套上的管子較重，可以省些力 B、套上的管、套上的管子較粗，使用比較方便子較粗，使用比較方便 C、套上管子后可以用較大的力、套上管子后可以用較大的力 D、套上管子、套上管子后增大了力臂后增大了力臂 10、找最小的力、找最小的力（1）F1、F2、F3分別作用在分別作用在A點(diǎn)，問這三個(gè)點(diǎn)，問這三個(gè)動(dòng)力中哪個(gè)力最??？動(dòng)力中哪個(gè)力最小？ OF1F2GF3A為什么？為什么？ F1 的力臂最長(zhǎng)的力臂最長(zhǎng)F1最小最?。?）如圖，請(qǐng)?jiān)冢┤鐖D，請(qǐng)?jiān)贏點(diǎn)上作出最小動(dòng)力的方向點(diǎn)上作出最小動(dòng)力的方向GAFa、先找到最長(zhǎng)的力臂：、先找到最長(zhǎng)的力臂： 從支點(diǎn)從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線是最長(zhǎng)的到力的作用點(diǎn)的連線是最長(zhǎng)的力臂力臂b、作力臂的垂直線，并根據(jù)、作力臂的垂直線，并根據(jù)杠桿平衡條件判斷出最小力的杠桿平衡條件判斷出最小力的方向方向在在A點(diǎn)施加一個(gè)點(diǎn)施加一個(gè)最小的力，使杠最小的力，使杠桿在此位置平衡桿在此位置平衡ABOGF112、特殊杠桿：、特殊杠桿：（1）如圖，一粗細(xì)均勻的鐵棒重為）如圖，一粗細(xì)均勻的鐵棒重為2000 N ，某人，某人用手要將其一端抬起，問至少需要用多大的力？用手要將其一端抬起，問至少需要用多大的力？ OFGLFLG13、桿秤：、桿秤：（1）秤砣的質(zhì)量為）秤砣的質(zhì)量為0.5Kg，提紐到秤鉤的距離為提紐到秤鉤的距離為10cm，此時(shí)提紐到秤砣的距離為此時(shí)提紐到秤砣的距離為30cm，則魚的質(zhì)量為多少？，則魚的質(zhì)量為多少？ OF1=G魚魚F2=G砣砣L1L2 （2）若桿秤的長(zhǎng)度為）若桿秤的長(zhǎng)度為60cm，則此杠，則此杠桿最大可稱多少質(zhì)量的物體？桿最大可稱多少質(zhì)量的物體？ （3）怎樣增大最大稱量值？）怎樣增大最大稱量值？ 增大桿長(zhǎng)增大桿長(zhǎng)增大秤砣的質(zhì)量增大秤砣的質(zhì)量減小秤鉤到提紐的距離減小秤鉤到提紐的距離（4）若秤砣因長(zhǎng)期使用而生）若秤砣因長(zhǎng)期使用而生銹，質(zhì)量減小，則測(cè)得值比銹，質(zhì)量減小，則測(cè)得值比實(shí)際值要偏大還是偏小實(shí)際值要偏大還是偏小 ？ 偏大偏大14.小明和小華買了一個(gè)蛋筒冰淇淋，兩人要小明和小華買了一個(gè)蛋筒冰淇淋，兩人要平分這個(gè)冰淇淋，于是小明說：用杠桿平衡條平分這個(gè)冰淇淋，于是小明說：用杠桿平衡條件就合理了。如圖所示，你認(rèn)為這樣分合理嗎？件就合理了。如圖所示，你認(rèn)為這樣分合理嗎？ G1G2L1L2