2020八年级物理全册杠杆的平衡条件

2020八年级物理全册杠杆的平衡条件

‎10.1 科学探究：杠杆的平衡条件 一、预习目标及范围 ‎1、预习目标 ‎（1）认识杠杆，能从常见的工具中辨别出；‎ ‎（2）了解杠杆的五要素和示意图；‎ ‎（3）掌握杠杆的平衡条件；‎ ‎（4）理解杠杆的分类和应用。‎ ‎2、预习范围 教材第10章第一节内容 二、预习要点 ‎1.杠杆：在力的作用下能够绕____________________ 。 ‎ ‎2.杠杆在______________________________________，我们称之为杠杆平衡。‎ ‎3.杠杆的要素：_______________________________________.‎ 三、预习检测 ‎1.关于杠杆和力臂的说法正确的是（　　）‎ A．杠杆的形状可以是任意的 B．力臂是支点到力的作用点的距离 C．力臂总在杠杆上 D．以上说法均不正确 ‎2.如图所示．杠杆上分别站着大人和小孩（G大人＞G小孩）．且在水平位置平衡，杠杆自重不计．如果两人同时以大小相等的速度向支点移动．则杠杆将（　　）‎ A．仍能平衡 B．不能平衡，大人那端下沉 C．不能平衡，小孩那端下沉 D．条件不够，无法判断 ‎3.如图所示，下列工具的使用，属于费力杠杆的是（　　）‎ 6‎ A． B．‎ 镊子 钳子 C． D．‎ 起子 剪子 探究案 一、 合作探究 ‎1.认识杠杆 ‎（1）.请同学们观察图10－1中所示的各种杠杆，通过讨论说出他们有什么共同的特征。教师展示部分杠杆。‎ 实例1：棍撬石头（课本P3图9－3）‎ 有一块用手搬不动的大石头，一根长棒的一端插在大石头底下，长棒下面垫一块小石头。一人用力压长棒的另一端，使长棒绕小石头转动而将大石头撬起来。‎ 问题1：要满足怎样的要求才能使长棒克服阻力把大石头撬起来？‎ 问题2：如果用力一压，长棒不结实折断了，怎么办？‎ 问题3：如果没有小石头，或一下子小石头就陷到泥地里去了，还能撬起大石头吗？‎ 归纳：要用力，棒要硬，要有固定的转动点。‎ 杠杆定义： 。‎ 五要素的意义及其符号：‎ ‎⑴动力（F1）： 叫做动力。‎ ‎⑵阻力（F2）： 叫做阻力。‎ ‎⑶支点（0）: 叫做支点。‎ 杠杆工作时，从支点到力的作用线的垂直距离是一个重要因素，它是力的方向、作用点两个要素相结合形成的新的要素，物理学上把它叫做力臂，即：‎ 6‎ 力臂（l）： 。‎ ‎⑷动力臂（l1）: 。‎ ‎⑸阻力臂（l2）: 。‎ 力臂的作图：‎ 作图类型：‎ ‎⑴根据力画出力臂 方法：①确定 ‎ ‎②作力的延长线或反向延长线（虚线）‎ ‎③过支点作力的作用线或延长线的 （虚线） ‎ ‎④标上力臂l1或l2‎ ‎⑵根据力臂画出力 方法：①经过力臂的一个端点（非支点的一端），作力臂的垂线，并与杠杆相交。‎ ‎②判断使杠杆平衡时力的方向，分别用F1和F2表示。‎ 注：动力和阻力在支点的两侧，则两力的方向相同 动力和阻力在支点的同侧，则两力的方向相反 ‎⑶根据实例画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 方法：根据实例，即杠杆的工作情况，先判断杠杆的支点，其次判断动力和阻力，最后画出动力臂和阻力臂。‎ ‎2..杠杆的平衡 出示幻灯片：‎ 提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂是什么关系？‎ 猜想①：动力+动力臂=阻力+阻力臂 猜想②：动力-动力臂=阻力-阻力臂 猜想③：=‎ 猜想④：动力×动力臂=阻力×阻力臂 同学们猜想之后，老师：我们怎样证明自己的猜想是否正确呢？‎ 通过实验验证。师：很好。设计实验前我们先来了解一个概念：什么是杠杆平衡？‎ 出示幻灯片：‎ ‎（2）设计实验 6‎ 出示幻灯片 思考与讨论：1）、杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用。‎ ‎2）为什么要求杠杆静止时，在水平位置平衡？（结合前边的画图让同学们得到启发）‎ 温馨提示 请注意： 1、每个钩码的重力。‎ ‎（3）进行试验与收集数据 出示幻灯片 记录数据的表格。‎ 让同学们把试验收集的数据展示在黑板上。‎ ‎[分析论证]‎ ‎（4）交流与讨论 出示幻灯片 从猜想①②去分析显然不合理，因为两个量相加或相减,其单位必须相同，而力与力臂的单位是不同的，因此只要验证猜想③④，显然猜想③动力/动力臂≠阻力/阻力臂不符合，从而猜想④的结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂。‎ 字母表示是：F‎1 L1= F‎2 L2‎ 交流与讨论：杠杆的平衡条件是：‎ 让同学们对自己的收集的数据进行分析，得出结论，老师做总结。‎ 杠杆平衡的条件是： ‎ 我们已经得出杠杆平衡的条件，这个规律对杠杆的应用友很重要的意义，因为我们在使用杠杆时都是在平衡状态下使用杠杆的。‎ ‎（5）杠杆的分类 ‎1）杠杆平衡条件： 。‎ ‎2）杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆费距离，省距离杠杆费力、既省力又省距离的杠杆的不存在。‎ 杠杆的平衡条件： 。‎ ‎3）杠杆分类 二、随堂检测 ‎1.下列测量工具没有利用杠杆原理的是（　　）‎ 6‎ A． B．‎ 弹簧测力计 杆秤 C． D．‎ ‎ 台秤 托盘天平 ‎2.某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端，F方向始终竖直向上，如图所示，则在抬起过程中（　　）‎ A．F逐渐变大 B．F保持不变 C．F逐渐减小 D．无法确定 ‎3.如图所示为一种树木扶正器．将扶正器的B端放在地面上，通过收紧带与树根部C保持一定距离．A端固定在树干上，利用液压装置产生一个推动树干的力，那么，在扶正到如图位置时，树干A点（　　）‎ A．受到沿BA方向的推力 B．受到垂直于AB方向的推力 C．所受推力的力臂为AB D．所受推力的力臂为BC 6‎ 参考答案 预习案 1、 A 2、 C 3、 A 探究案 1、 A 2、 B 3、 A 6‎