初中物理沪科版八年级全册第一节 科学探究：杠杆的平衡条件课前预习课件ppt

这是一份初中物理沪科版八年级全册第一节 科学探究：杠杆的平衡条件课前预习课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了学习目标，核桃夹，指甲剪，衣服夹，①杠杆五要素，作力臂的方法，找出支点的位置，阻力作用线，标垂足定力臂，设计实验与制订计划等内容，欢迎下载使用。
1.认识杠杆，能分清杠杆的五要素.2.通过实验，探究杠杆的平衡条件及应用.3.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点，会画力臂.4.知道杠杆在生活中的应用.
人的力量是有限的，但人类的智慧是无穷的，人类在漫长的历史中创造了各种各样的工具，使工作更省力、更方便，这些工具统称为机械.
这些工具在使用时，有什么共同特点？
它们工作时，能绕一个固定点转动.
下面是生活中常见的几种机械，你能说出它们共有的特点吗？
支点：杠杆绕着转动的支撑点O动力：使杠杆转动的力F1阻力：阻碍杠杆转动的力F2
它们都有一根能绕着固定点转动的硬棒.在物理学中，这种在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒称为杠杆.
支 点(O)：杠杆绕着转动的点.
动 力(F1)：使杠杆转动的力.
阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力.
动力臂(l1)：从支点到动力作用线的距离.
阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的距离.
为了便于描述，我们引入力臂的概念.如下图所示，通过力的作用点沿力的方向的直线叫做力的作用线.从支点到力的作用线的距离叫做力臂.
从支点作动力、阻力作用线的垂线
画出图中杠杆各力的力臂
提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的关系呢？
猜想与假设：类似于二力平衡条件，杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂可能存在某些数学运算相等的关系.假设一： F1＋l1=F2+l2假设二： F1－l1=F2-l2假设三： F1/l1=F2/l2假设四： F1×l1=F2 × l2
如图所示的是一种用来探究杠杆平衡条件的实验装置.它由一根中部悬挂在支架上、两端分别有一调节螺母、上面有刻度的硬杆以及若干钩码组成.
实验时，分别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)把杠杆用细线挂在铁架台上，调节两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(便于测量力臂).(2)给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡.这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重力.把支点右边的钩码重量当作动力F1，支点左边的钩码重量当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把数值填入表中.
（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验.
数据分析：由表格中的数据可知，动力与动力臂的乘积恰好等于阻力与阻力臂的乘积.
杠杆平衡的条件是，动力×动力臂=阻力×阻力臂.
它的含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一.
想一想，自己的探究过程和探究结果是否合理，猜想与所得的结果是否有差异.注意发现新的问题，吸取经验教训，改进探究方案.
我国2000多年前《墨经》中对杠杆原理的利用——捣谷的舂和井上汲水的桔槔.
由 F1l1=F2l2 ∵l1 〉l2 ∴F1〈 F2这是省力杠杆
省力杠杆特点：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力.
在生活中，你发现了哪些工具是省力杠杆？
我们在使用省力杠杆时，省了力，但费动力作用点移动的距离.
由 F1l1=F2l2 ∵l1 〈 l2 ∴F1 〉 F2这是费力杠杆
费力杠杆的特点：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力.
在生活中，你发现了哪些工具是费力杠杆？
使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离.
物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆.
3.等臂杠杆特点：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力.
若l1＞l2，则F1 ＜ F2
若l1= l2，则F1 ＝F2
若l1＜l2，则F1＞ F2
判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小
根据支点相对于动力与阻力作用线的位置关系，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.
科学探究：杠杆的平衡条件
定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆
支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(l1)、阻力臂(l2)
l1 ＞l2 ，F1＜ F2
l1 ＜l2 ，F1＞ F2
l1 =l2 ， F1= F2
1.如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块.若撬棒C点受到石块的压力是1 500 N，且AB=1.5 m，BC=0.3 m 、CD=0.2 m，则要撬动该石块所用的力最小应为 （ ） A.500 N B.300 N C.200 N D.150 N
2.如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）A.左右钩码各向支点移一格 B.左右各减少一个钩码C.左右各减少一半钩码 D.左右各增加两个钩码
3.下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（ ）
4.如图所示，一个绕O点转动的杠杆，动力臂l1及阻力臂l2 ，在图中作出阻力F2以及动力F1的示意图.
5.如图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷跷板的转轴70cm时，女孩应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置上平衡？
解：已知：F1=500N，l1=70cm，F2=350N.由F1l1=F2l2得:l2=F1l1/F2 = 500N×70cm÷350N=100cm.