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北京义务教育课程改革实验教材北京义务教育课程改革实验教材 八年级物理八年级物理 距今两千多年前古希腊有一位伟大的学者距今两千多年前古希腊有一位伟大的学者他的名字叫阿基米德。他的名字叫阿基米德。传说他有一句名言：给我一个支点，我就可以撬动地球。传说他有一句名言：给我一个支点，我就可以撬动地球。这当然是一个科学幻想，不过，杠杆的确是一个既简单又神奇这当然是一个科学幻想，不过，杠杆的确是一个既简单又神奇，既古老又现代的工具。，既古老又现代的工具。第五章第五章 人与机械人与机械（二）（二）探究探究-杠杆平衡的条件杠杆平衡的条件北京义务教育课程改革实验教材北京义务教育课程改革实验教材 八年级物理八年级物理 一、复习回顾一、复习回顾1、什么叫力臂：、什么叫力臂：。2、什么是杠杆的平衡：、什么是杠杆的平衡：。支点到力的作用线的距离支点到力的作用线的距离杠杆静止或匀速转动时杠杆静止或匀速转动时,就说杠杆处于平衡状态就说杠杆处于平衡状态 一、复习回顾一、复习回顾 3、指出下图中两杠杆支点、指出下图中两杠杆支点O的位置，分别画出的位置，分别画出动力臂动力臂L1和阻力臂和阻力臂L2，其中杠杆，其中杠杆 （）（选填（选填“甲甲”或或“乙乙”）的力臂能直接从图中读出，）的力臂能直接从图中读出，L1=cm，阻力臂，阻力臂L2=cm。（杠杆中的刻度为每格。（杠杆中的刻度为每格5cm）甲甲 乙乙二、学习新知二、学习新知 甲甲 乙乙1、观察老师的演示实验，回答：、观察老师的演示实验，回答：（1）象图乙的杠杆的状态是否处于平衡状态？）象图乙的杠杆的状态是否处于平衡状态？（2）由甲乙两图可知，只有杠杆处于）由甲乙两图可知，只有杠杆处于 状态时，能从杠杆上直接读出两状态时，能从杠杆上直接读出两 个力臂的长。个力臂的长。是是水平平衡水平平衡二、学习新知二、学习新知 1、观察老师的演示实验，回答：、观察老师的演示实验，回答：（3）请你自己试一试，在乙图中当杠杆的右端高时，）请你自己试一试，在乙图中当杠杆的右端高时，杠杆右边螺母向杠杆右边螺母向 移，杠杆左边高则向移，杠杆左边高则向 移，移，杠杆才能处于水平平衡状态。杠杆才能处于水平平衡状态。（4）一句话总结调节杠杆水平平衡的）一句话总结调节杠杆水平平衡的方法是：方法是：右右左左“右高右高 右移右移 左高左移左高左移”。甲甲 乙乙二、学习新知二、学习新知 2、演示：给一个已经水平平衡的杠杆的一端挂两个钩码，、演示：给一个已经水平平衡的杠杆的一端挂两个钩码，杠杆失去平衡，怎么才能使杠杆再次平衡呢？杠杆失去平衡，怎么才能使杠杆再次平衡呢？甲甲 乙乙3、要探究杠杆平衡条件，需要测量多组影响因素的数据记录；、要探究杠杆平衡条件，需要测量多组影响因素的数据记录；说明：说明：a、调节钩码个数和钩码离支点、调节钩码个数和钩码离支点O的格数，的格数，或调节测力计到或调节测力计到O点的位置，使杠杆处于水平静止状态。点的位置，使杠杆处于水平静止状态。b、一个钩码的质量、一个钩码的质量m=50g（既为（既为 kg）,一个钩码的重力一个钩码的重力 G=mg=N;(g取取10N/kg)0.050.5动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂F1L1=F2L22112LLFF 杠杆平衡时，力与它们对应杠杆平衡时，力与它们对应的力臂成反比。的力臂成反比。或：4、实验反思小结：、实验反思小结：1、今天的学习，我们进一步了解进行科学探究的一些基本环节；、今天的学习，我们进一步了解进行科学探究的一些基本环节；（1）提出问题（）提出问题（2）猜想与假设）猜想与假设（3）制定计划与设计实验）制定计划与设计实验（4）进行实验并收集数据（）进行实验并收集数据（5）分析与论证。）分析与论证。2、实验前，先把杠杆的中点支在支架上，首先调节两端的平衡、实验前，先把杠杆的中点支在支架上，首先调节两端的平衡螺母，使杠杆在螺母，使杠杆在 位置平衡，位置平衡，这样做的目的是这样做的目的是 。3、从杠杆平衡条件中可以得出：杠杆平衡时，力和力臂的、从杠杆平衡条件中可以得出：杠杆平衡时，力和力臂的大小成大小成 比，即力臂越大，力就越比，即力臂越大，力就越 。水平水平能从杠杆上直接读出两个力臂的长能从杠杆上直接读出两个力臂的长反反小小知识应用：知识应用：1、省力杠杆：、省力杠杆：动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 l l1l l2；动力小于阻力动力小于阻力 F1F2（1）条件：）条件：（2）实例：）实例：镊子镊子,理发剪子理发剪子,铁锨铁锨,钓鱼杆钓鱼杆,手臂手臂,缝纫机脚踏板缝纫机脚踏板3、等臂杠杆：、等臂杠杆：动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 l l1=l l2；动力等于阻力动力等于阻力 F1=F2（2）实例：）实例：（1）条件：）条件：天平、跷跷板、定滑轮等天平、跷跷板、定滑轮等达标检测：达标检测：例：如图所示的各图，例：如图所示的各图，其中明显作为其中明显作为省力杠杆使用的是（）省力杠杆使用的是（）作业：作业：学案中的课后拓展提升练习学案中的课后拓展提升练习1、2、3题必做题必做4、5题选作题选作再见！再见！总结：总结：天平、跷跷板、天平、跷跷板、定滑轮等定滑轮等F1=F2L1=L2等臂杠杆等臂杠杆镊子、理发剪镊子、理发剪子、钓鱼竿等子、钓鱼竿等F1F2L1L2费力杠杆费力杠杆铡刀、瓶盖起铡刀、瓶盖起子、子、撬棒等撬棒等F1L2省力杠杆省力杠杆实例实例力的关系力的关系力臂关系力臂关系1.在下列机械中，在下列机械中，羊角锤钓鱼竿天平钢羊角锤钓鱼竿天平钢丝钳筷子理发剪刀普通剪刀铁匠剪刀丝钳筷子理发剪刀普通剪刀铁匠剪刀缝纫机的脚踏板缝纫机的脚踏板(10)铡草用的铡刀铡草用的铡刀(11)镊子镊子(12)铁铁锹锹(13)道钉撬道钉撬(14)定滑轮定滑轮(15)动滑轮，它们中属于动滑轮，它们中属于省力杠杆的是省力杠杆的是 属于费力杠杆的是属于费力杠杆的是_ 属于等臂杠杆的是属于等臂杠杆的是 .(10)(13)(15)(11)(12)(14)1作用在杠杆上的动力是4牛，阻力是12牛，当杠杆 平衡时，动力臂与阻力臂之比是 。3：12.如图如图6-1-2所示杠杆，在杠杆所示杠杆，在杠杆B点挂上一个重为点挂上一个重为8 N的物体，要使杠杆平衡，在的物体，要使杠杆平衡，在A 端至少要加端至少要加_N的力，的力，力的方向是力的方向是_.图图6-1-24竖直向下竖直向下6.如图所示：重为如图所示：重为8N的物体的物体G挂挂在杠杆的在杠杆的A端端(O为杠杆的支点为杠杆的支点)，要使杠杆在图示位置平衡要使杠杆在图示位置平衡,在在B端端至少要加至少要加_牛的力牛的力,力的方向力的方向是是_，在图中图示出这个力。，在图中图示出这个力。7.一根长一根长1.6米的杠杆米的杠杆,当左右两端当左右两端分别挂分别挂100牛和牛和60牛的重物时恰好牛的重物时恰好在水平位置平衡在水平位置平衡,则支点则支点O距左端的距左端的距离是多少距离是多少?5.做做“研究杠杆平衡条件研究杠杆平衡条件”实验前，发现杠杆左端低于实验前，发现杠杆左端低于右端，应将杠杆左端的螺母向右端，应将杠杆左端的螺母向_ _移动，右端的螺母向移动，右端的螺母向_移动，才能使杠杆在水平位移动，才能使杠杆在水平位 置平衡，当在置平衡，当在A处挂处挂2个个钩码后钩码后(见图见图6-1-23)，欲使杠杆平衡，应在，欲使杠杆平衡，应在B处挂处挂 _ _个个钩码；若拿掉钩码；若拿掉B处钩码，改在处钩码，改在C处用弹簧测力计沿处用弹簧测力计沿_ 方向拉，当弹簧测力计示数为方向拉，当弹簧测力计示数为_ _N才能使才能使杠杆平衡杠杆平衡.(所有钩码所有钩码 质量均匀质量均匀50 g)图图6-1-23右右右右4竖直向上竖直向上2.94如图如图6-1-8所示的弯曲杠杆，所示的弯曲杠杆，OB=2cm，AC=4 cm，OC=3 cm，ACCO，BOCO，O为转轴为转轴.在在B处挂一重为处挂一重为100 N的重物的重物，要求在，要求在A处作用一个最小的力处作用一个最小的力F使杠杆平衡使杠杆平衡.请在图请在图上画出这个力的方向并求出这上画出这个力的方向并求出这 个力的大小个力的大小.图图6-1-8 【答案答案】F的方向见图，的方向见图，F=40 NGCABOF例例3 3:如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个始终与杠杆垂直的端施一个始终与杠杆垂直的力力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（）A大小不变大小不变 B由小变大由小变大 C先变大后变小先变大后变小 D先变小后变大先变小后变大 GOGOL L2 2GL L2 2例例3:3:如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个始终与杠杆端施一个始终与杠杆垂直的力垂直的力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，动到虚线位置时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（）A A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 例例3:3:如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个始终与杠杆端施一个始终与杠杆垂直的力垂直的力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，动到虚线位置时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（）A A大小不变大小不变B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 GGOL L2 23、一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力，如图示，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F大小的变化情况应是（）A、一直在增大B、一直在减小C、先增大后减小D、先减小后增大AL L1 1L L2 21 1、找出杠杆的五要素；、找出杠杆的五要素；2 2、判断动力臂、判断动力臂L L1 1、阻力臂、阻力臂L L2 2的变化情况；的变化情况；3 3、由杠杆平衡条件（、由杠杆平衡条件（F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 ）进行分析。）进行分析。分析：分析：F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是费力杠杆这是费力杠杆费力杠杆费力杠杆(2003.南京南京)一根蜡烛一根蜡烛截成长度不同的两截成长度不同的两段竖立在杠杆的两段竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相烛（设燃烧速度相同），则杠杆的同），则杠杆的 _端将翘起。端将翘起。
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