山东省临沂市费城镇初级中学八年级物理全册 10.1 科学探究：杠杆的平衡条件课件 沪科版

第十章机械与人第一节第一节 科学探究科学探究 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件剪树枝你会选用哪把剪刀剪树枝你会选用哪把剪刀 ？AB一一 知道什么是杠杆和有关杠杆的知道什么是杠杆和有关杠杆的 几个概念几个概念 。二通过实验，探究杠杆的平衡条件，二通过实验，探究杠杆的平衡条件，经历科学探究的过程。经历科学探究的过程。三杠杆的分类和应用。三杠杆的分类和应用。 知识目标知识目标在在力的作用力的作用下下, 能绕能绕某一固定点转动某一固定点转动的硬棒，的硬棒，这根硬棒就叫做这根硬棒就叫做杠杆杠杆一、杠杆一、杠杆oF2L2F1L1支点支点杠杆绕着转动的固定点，用杠杆绕着转动的固定点，用O表示。表示。动力动力使杠杆转动的力，用使杠杆转动的力，用F1表示。表示。阻力阻力阻碍杠杆转动的力，用阻碍杠杆转动的力，用F2表示。表示。动力臂动力臂从支从支点点到动力作用到动力作用线线的距离，的距离，用用L1表示。表示。阻力臂阻力臂从支从支点点到阻力作用到阻力作用线线的距离，的距离，用用L2表示。表示。杠杠杆杆的的五五要要素素你行吗？F1F2OF1F2O请画出每个力的力臂请画出每个力的力臂自主学习自主学习 杠杆两端装置两只可调节的螺母，杠杆两端装置两只可调节的螺母，能能 起什么作用起什么作用? ? 实验中实验中为什么要求杠杆在水平位置平衡呢为什么要求杠杆在水平位置平衡呢? ?实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的平衡条件 什么时候杠杆平衡？什么时候杠杆平衡？实验探究：杠杆的平衡条件实验探究：杠杆的平衡条件杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、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？阻力臂之间存在着怎样的关系？F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F1L1=F2L2 评估 以上实验过程是否合理？结论以上实验过程是否合理？结论是否可靠？是否可靠？还有进一步的改进措施吗？还有进一步的改进措施吗？ 用一个小小的弹簧测力计，竟然称出了大象的重，周老师用一个小小的弹簧测力计，竟然称出了大象的重，周老师用了一根用了一根10 m长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧测长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧测力计和大象到悬挂点的距离分别是力计和大象到悬挂点的距离分别是9.55m和和0.05 m，若弹，若弹簧测力计指示着簧测力计指示着20 0N，则大象和铁笼共重约，则大象和铁笼共重约_N【活学活用活学活用】现代版曹冲称象现代版曹冲称象一个人挑担，若扁担长为一个人挑担，若扁担长为2m，A端放端放400N的重物，的重物，B端放端放600N的重物，则的重物，则为了使扁担能在水平位置平衡，肩膀为了使扁担能在水平位置平衡，肩膀应放在离应放在离A多远？多远？ （扁担的自身重力（扁担的自身重力不计）不计） 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这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆三、杠杆的应用三、杠杆的应用oF2L2F1L1省力费距离省力费距离由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2L L1 1L L2 2O OF F1 1费力省距离费力省距离ABC理发剪刀理发剪刀 裁布剪刀裁布剪刀 剪铁皮剪刀剪铁皮剪刀慧慧 眼眼 识识 金金园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了靠近，这样做的目的是为了（ ） A增大阻力臂，减小动力移动的距离增大阻力臂，减小动力移动的距离 B减小动力臂，减小动力移动的距离减小动力臂，减小动力移动的距离 C增大动力臂，省力增大动力臂，省力 D减小阻力臂，省力减小阻力臂，省力DF 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 2LL1 1 = = L L2 2FF1 1 = = F F2 2这这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆结构结构特点特点动力臂大于动力臂大于阻力臂的杠杆阻力臂的杠杆使用使用特点特点费了力，费了力，但省了距离但省了距离实例实例三类杠杆的对比三类杠杆的对比当两个小孩在跷跷板上处于平衡状态时，他们当两个小孩在跷跷板上处于平衡状态时，他们必须（必须（ ）A .重力相等重力相等 B. 距支点的距离相等距支点的距离相等C.力和力臂的乘积相等力和力臂的乘积相等 D. 以上答案都不正确以上答案都不正确【智能应用智能应用】1.下列说法中错误的是下列说法中错误的是 ( )A、杠杆一定要有支点、杠杆一定要有支点 B、杠杆可以是直的，也可以是弯、杠杆可以是直的，也可以是弯的的C、杠杆的力臂可以不在杠杆上、杠杆的力臂可以不在杠杆上 D、杠杆的长度等于动力臂与阻力、杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之臂之 和和2、作用在杠杆上的阻力和动力之比、作用在杠杆上的阻力和动力之比 是是4：1，则要使杠杆平衡，动力，则要使杠杆平衡，动力 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. 不能确定不能确定A3.用汽水瓶扳手开启瓶盖时，其受力示意图应为乙用汽水瓶扳手开启瓶盖时，其受力示意图应为乙图中的哪一个？图中的哪一个？( )4.如图所示，杠杆如图所示，杠杆AOB的的A端挂重为端挂重为GA的物体，的物体，B端挂端挂重为重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠，杠杆自身重力不计。则杆自身重力不计。则( ) A.GA=GB B.GAGB D.无法判断无法判断 5.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥就是一个杠杆上安装的吊桥就是一个杠杆,它的支点是它的支点是_点，在点，在匀速拉起吊桥时，它属于一个杠杆匀速拉起吊桥时，它属于一个杠杆. C省力省力6、下列杠杆中，哪一个与其它、下列杠杆中，哪一个与其它三个不属于同类？三个不属于同类？ （ ）A、正在撬道钉的道钉撬正在撬道钉的道钉撬 B、正在拔铁钉的羊角锤正在拔铁钉的羊角锤C、正在起瓶盖的起子正在起瓶盖的起子 D、正在掀土的铁锨。正在掀土的铁锨。 D7.清洁卫生，预防疾病，人人有责！为了搞好清洁卫生，预防疾病，人人有责！为了搞好卫生，目前很多家庭都备有垃圾桶，如图是家卫生，目前很多家庭都备有垃圾桶，如图是家用脚踏式垃圾桶的结构图，用脚踏式垃圾桶的结构图，F为装垃圾时开盖为装垃圾时开盖用的脚踏板。下列说法中正确的是（用的脚踏板。下列说法中正确的是（ ）A.两杠杆均为省力杠杆两杠杆均为省力杠杆B.两杠杆均为费力杠杆两杠杆均为费力杠杆C. FED为省力杠杆为省力杠杆D. ABC为省力杠杆为省力杠杆C8.还记得如图所示的指甲剪吗？它是由个还记得如图所示的指甲剪吗？它是由个杠杆组合而成的杠杆组合而成的现在请你说出它们分别属于哪类杠杆：现在请你说出它们分别属于哪类杠杆：（1）ABC是杠杆，是杠杆，（2）DBO是杠杆；是杠杆；（3）DEO是杠杆。是杠杆。三三省力省力费力费力费力费力9.用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅常在扳手柄上再套用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅常在扳手柄上再套一节管子，如图。这样就可以比较容易地拧下螺母，这一节管子，如图。这样就可以比较容易地拧下螺母，这是因为（是因为（ ）A、套上的管子较重，可以省些力、套上的管子较重，可以省些力 B、套上的管、套上的管子较粗，使用比较方便子较粗，使用比较方便 C、套上管子后可以用较大的力、套上管子后可以用较大的力 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分别作用在分别作用在A点，问这三个点，问这三个动力中哪个力最小？动力中哪个力最小？ OF1F2GF3A为什么？为什么？ F1 的力臂最长的力臂最长F1最小最小（2）如图，请在）如图，请在A点上作出最小动力的方向点上作出最小动力的方向GAFa、先找到最长的力臂：、先找到最长的力臂： 从支点从支点到力的作用点的连线是最长的到力的作用点的连线是最长的力臂力臂b、作力臂的垂直线，并根据、作力臂的垂直线，并根据杠杆平衡条件判断出最小力的杠杆平衡条件判断出最小力的方向方向在在A点施加一个点施加一个最小的力，使杠最小的力，使杠杆在此位置平衡杆在此位置平衡ABOGF112、特殊杠杆：、特殊杠杆：（1）如图，一粗细均匀的铁棒重为）如图，一粗细均匀的铁棒重为2000 N ，某人，某人用手要将其一端抬起，问至少需要用多大的力？用手要将其一端抬起，问至少需要用多大的力？ OFGLFLG13、杆秤：、杆秤：（1）秤砣的质量为）秤砣的质量为0.5Kg，提纽到秤钩的距离为提纽到秤钩的距离为10cm，此时提纽到秤砣的距离为此时提纽到秤砣的距离为30cm，则鱼的质量为多少？，则鱼的质量为多少？ OF1=G鱼鱼F2=G砣砣L1L2 （2）若杆秤的长度为）若杆秤的长度为60cm，则此杠，则此杠杆最大可称多少质量的物体？杆最大可称多少质量的物体？ （3）怎样增大最大称量值？）怎样增大最大称量值？ 增大杆长增大杆长增大秤砣的质量增大秤砣的质量减小秤钩到提纽的距离减小秤钩到提纽的距离（4）若秤砣因长期使用而生）若秤砣因长期使用而生锈，质量减小，则测得值比锈，质量减小，则测得值比实际值要偏大还是偏小实际值要偏大还是偏小 ？ 偏大偏大14.小明和小华买了一个蛋筒冰淇淋，两人要小明和小华买了一个蛋筒冰淇淋，两人要平分这个冰淇淋，于是小明说：用杠杆平衡条平分这个冰淇淋，于是小明说：用杠杆平衡条件就合理了。如图所示，你认为这样分合理吗？件就合理了。如图所示，你认为这样分合理吗？ G1G2L1L2