沪科版（2024）八年级全册（2024）探究：杠杆的平衡条件完美版ppt课件

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沪科版物理8年级全一册培优备课课件（精做课件）11.1.1 杠杆及其平衡条件第十一章 简单机械授课教师： Home . 班 级： . 时 间： . 2026年1月30日生活工具它们工作时，能绕一个固定点转动。点击画面观看以下是生活中常见的几种工具：剪刀天平核桃钳结合实际使用过程，它们有什么共同的特点吗?它们都有一根能绕着固定点转动的硬棒认识杠杆知识点一筷子1.定义：物理学中，这种在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。杠杆2.特点： ①有力的作用②能绕着固定点转动③不易发生形变的硬棒点击画面播放硬棒不一定是直棒，也可以是弯的或其他形状，如剪刀、羊角锤等。知识点1 认识杠杆1. 下列常用仪器或工具：①量筒；②剪刀；③烧杯；④试管夹；⑤托盘天平；⑥弹簧测力计，工作过程可抽象成杠杆的是(　　)A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ④⑤⑥C 返回3.杠杆的五要素人们用棒撬动石头时，经常用图中的方式，这就利用了杠杆的原理。固定点F硬棒3.杠杆的五要素支点AOB动力（F1）阻力（F2）动力臂（l1）阻力臂（l2）支点：杠杆绕着转动的固定点（ O ） 动力：使杠杆转动的力（F1）阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）动力臂: 从支点到动力作用线的距离（l1）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（l2）动力：使杠杆转动的力（F1）支点：杠杆绕着转动的固定点（O） 阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）动力臂：从支点到动力作用线的距离（l1）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（l2）①力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点 到力的作用点的距离；②力臂不一定在杠杆上；③若力的作用线过支点，则力臂为零。3.杠杆的五要素①找支点；②找力的作用线，即过力的作用点沿力的方向（或反方向）画一条直线；③过支点作力的作用线的垂线段，标上垂足；④用大括号或反向箭头标出支点到垂足间的线段，标字母l1或l2，该线段就是力臂.4.力臂的画法力臂的表示方法OF动F阻l动l阻2. 下列关于杠杆的说法正确的是(　　)A. 杠杆不一定是硬棒B. 力臂一定在杠杆上C. 杠杆可以是直的，也可以是弯曲的D. 力臂不一定和力的作用线垂直C 返回例1 如图所示，是一个Z形杠杆，请在图中画出力F对支点O的力臂l。l4. 如图是使用螺丝刀撬图钉的示意图，请在图中画出动力F1的力臂l1。【解】如图所示。 返回实验：探究杠杆的平衡条件知识点二 在使用杠杆中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。所谓平衡状态杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动的状态都叫平衡状态。杠杆在满足什么条件时才会平衡？探究实验杠杆的平衡条件【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？【猜想假设】 假设一：假设二：F1 · l1=F2 · l2【实验目的】1.探究杠杆的平衡条件。2.学习如何分析实验数据来验证猜想。······3. 如图所示，是人们日常生活中常见的用起子开瓶盖的情景。这也是一个杠杆，那么下列关于这个杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点对应位置正确的是(　　)A. A—B—C B. B—C—AC. A—C—B D. C—A—BC 返回杠杆、铁架台、钩码等。【实验器材】【实验设计】利用下图的实验装置，通过改变支点两边悬挂钩码的个数和悬挂位置，探究杠杆平衡时动力、动力臂和阻力、阻力臂之间的关系。1.为什么支点要在杠杆的中点?3.挂钩码后，还可以调节平衡螺母吗?2.实验前为什么要调节杠杆两端平衡螺母?4.挂钩码后，为什么要调节杠杆在水平位置平衡?【实验步骤】1.按图装配实验装置。在挂上钩码前调节杠杆两端的螺母，将杠杆调节至水平位置平衡。2.在杠杆支点两侧悬挂不同个数的钩码，它们对杠杆的作用力分别作为动力F1、阻力F2。移动钩码的悬挂位置，使杠杆在水平位置重新平衡，在自己设计的记录表中记录此时杠杆两侧所受作用力的大小、动力臂l1和阻力臂l2 。3.改变动力F1和动力臂l1的大小，重复实验，并将数值记录在记录表中。5. l2是力F2的力臂，请在图中画出力F2以及F1的力臂l1。(OA棒处于静止状态)【解】如图所示。 返回6. 在探究杠杆平衡条件的实验中：(1)将装置放在水平桌面上，静止时如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节。知识点2 杠杆的平衡条件左(2)实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码(杠杆上每格长度均为5 cm，钩码的重量均为0. 5 N)，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图乙是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为________，②为________。1. 00. 15(3)分析上述实验数据，可得到杠杆的平衡条件是____________(用题中所给物理量符号表示)。F1l1＝F2l2(4)某小组对实验过程交流、讨论后，按图丙所示又进行了实验。当只将弹簧测力计从竖直方向转动到虚线位置，杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将________ (填“增大”“不变”或“减小”)。增大(5)在实验中，发现用如图丁所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡，但老师不建议同学们采用这种方式，主要是因为________(填字母)。A. 一个人无法独立操作　B. 力臂与杠杆不重合C. 力和力臂数目过多，不易得出结论　D. 杠杆受力不平衡C 返回【实验数据】【分析论证】求出每次实验中力与力臂的乘积，第1次实验：________________________________第2次实验：________________________________第3次实验：________________________________ F1 l1 =1.0N×0.05m=0.5 N×0.1m= F2 l2F1 l1 =0.5N×0.2m=1.0 N×0.1 m= F2 l2F1 l1 =1.0N×0.15m=1.5N×0.1m= F2 l2【实验结论】杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂即 F1 l1 = F2 l2.即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。【反思交流】1. 实验结论与猜想是否有差异? 结论是否可靠？还有进一步的改进措施吗?实验结论与猜想是相符合的。为使结论更加可靠，进一步改进的措施有：(1)仔细调整，使每次实验时杠杆都在水平位置平衡；(2)细心测量每个钩码的质量，看与其标明的质量是否一致；(3)可以多测几组实验数据，避免实验的偶然性。2.实验中，如果杠杆不在水平位置平衡，动力臂和阻力臂能否直接从杠杆上读出? 为什么?实验中，如果杠杆不在水平位置平衡，那么动力臂与阻力臂都不在杠杆上，因此不能直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂。【反思交流】例2 如图是小兰探究“杠杆平衡条件”的实验装置。关于此实验，下列说法错误的是( ) A.实验过程中使杠杆在水平位置平衡是为 了方便测量力臂B.多次实验是为了避免偶然性，得到普遍 规律C.要使杠杆在图示位置平衡，需要在B点挂 4个相同的钩码D.为了保持杠杆在水平位置平衡，在B点施 加力的方向由①位置到②位置的过程中， 所需施加的力大小不变D7. 如图甲所示，用核桃钳夹核桃时，用力握紧手柄即可夹碎核桃。将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的杠杆，若F1＝20 N，l1＝10 cm，l2＝4 cm，忽略杠杆自身的重力，则F2的大小为_________ N。50 返回8. 济南大明湖龙舟赛每年都吸引上万市民和游客驻足观看，在省内外引起广泛关注与好评。如图所示，运动员一手紧握船桨的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看成一个杠杆，下列各图能正确表示其原理的是(　　)A 返回9. [济宁二模]图中轻质木板可绕O点自由转动(不计摩擦)。每个钩码质量相同，A、B、C、D、E、F为悬挂点，AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的连线水平，且与EDF的连线垂直。在B、D处分别挂上2个和1个钩码，木板在水平位置平衡。下列操作仍能使木板在水平位置平衡的是(　　)A. 在B、D两处各加挂一个钩码B. 仅将D处的钩码挂到F处C. 把B处钩码挂到A处，把D处钩码挂到C处D. 把B处钩码挂到A处，把D处钩码挂到E处B10. 杆秤作为华夏国粹，曾是商品流通中的主要度量工具，它的原理和制作工艺无不渗透着中国古代人民的智慧。如图是杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽，移动秤砣改变其在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量为10 kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计。下列说法不正确的是(　　)A. 秤砣的质量为0. 4 kgB. 称2 kg的荔枝，应提起C处秤纽， 秤砣移到离C秤纽20 cm处C. 距离C点12. 5 cm，有两个刻度，分别为1 kg和3. 1 kgD. 若选用秤杆粗细不一致，所标记的刻度仍是均匀的B五要素平衡条件力臂的画法杠 杆定义动力×动力臂=阻力×阻力臂即 F1 l1 = F2 l2.支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒