资源简介

(共33张PPT)
第六章　力和机械
6.5　探究杠杆的平衡条件(第一课时,实验)
教学目标
1.知道简单机械.
2.通过实验,探究并了解杠杆的平衡条件.
自学课本第24页~第26页,回答下列问题.
1.在物理学中,把能绕　 　转动的硬棒(直棒或曲棒)叫做杠杆.
探究新知
　某一固定点 　
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆　 　的点,用字母　 　表示.
(2)动力:使杠杆　 　的力,用字母　 　表示.
(3)阻力:　 　的力,用字母　 　表示.
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,用字母　 　表示.
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用字母　 　表示.
　l2　
　l1　
　F2　
　阻碍杠杆转动　
　F1　
　转动　
　O　
　可以绕其转动　
3.杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是
　 .写成公式:　 　.
【基础概念易错辨析】
1.杠杆一定是一根直的硬棒(　 　)
2.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置(　 　)
3.作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反(　 　)
4.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上(　 　)
　√　
　 　
　 　
　 　
　F1l1=F2l2　
　 动力×动力臂=阻力×阻力臂　
　
【例1】(2022春重庆期末)下列关于杠杆的一些说法中,正确的是(　 　)
A.杠杆只可以是直的
B.动力臂就是支点到动力作用点的距离
C.杠杆支点一定在杠杆上
D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和
认识杠杆
　C 　
学习考点
A.苹果所受的重力
B.桔子对杆的压力　
C.杆对苹果的支持力
D.苹果对杆的压力
【变式训练1】(生活情境题)如图所示,小华用苹果和桔子来玩跷跷板.她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,轻杆马上转动起来.使轻杆逆时针转动的力是(　 　)
　D 　
【核心素养解读】本考点考查了物理观念和科学思维,考查杠杆这个物质观念及其五要素的理解.
【思路点拨】杠杆是可以围绕某一固定点转动的硬棒.动力臂是从支点到动力作用线之间的距离.根据杠杆五要素的定义来分析本题.
力臂的作图
【例2】(核心教材母题:YH八下P27,RJ八下P76)(2021赤峰)如图所示,用一根硬棒通过支点O撬起石头,画出石头所受重力G的示意图,以及力F的力臂L.
答案图
【变式训练2】图中力F作用在杠杆的A端,画出它的力臂L.
答案图
【思路点拨】过支点作力的作用线的垂线段就得到F的力臂.
动手实验
实验　探究杠杆的平衡条件
【提出问题】怎样使跷跷板保持水平平衡状态
【实验设计】用带有刻度的均匀木尺代替跷跷板,用钩码代替人进行实验.
【实验器材】带刻度的杠杆、支架、钩码、线.
【进行实验与收集证据】
(2)在杠杆的两边分别挂上数量不同的钩码,用F1、F2表示钩码的拉力,用L1、L2表示钩码悬挂点到O点的距离.
(3)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡.将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录在表格中(假定杠杆左边的力为动力).
(1)如图所示,调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于 　.
　水平平衡状态 　
【记录数据】(一个钩码的重力:G=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N)
次数 动力F1 动力臂L1 阻力F2 阻力臂L2 动力×动力臂(F1L1) 阻力×阻力臂(F2L2)
1
2
3
答案：略
阻力臂
F1L1=F2L2
动力臂
【归纳总结】杠杆平衡时,杠杆的动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,即杠杆的动力臂是阻力臂的几倍,杠杆的动力F1就是阻力F2的　 　.这就是杠杆的平衡条件.
　几分之一 　
【思考与讨论】
(1)实验中杠杆的支点在什么位置 杠杆的动力臂与阻力臂如何确定
____________________________________________________
_______________________________________________________________.
(2)实验中动力臂与阻力臂是否一定要固定在某一边
　 　.
实验中杠杆的支点在支架的中点位置；动力臂是支点到左边钩码之间杠杆的长度,阻力臂是支点到右边钩码之间杠杆的长度
　实验中动力臂与阻力臂不一定要固定在某一边　
(3)实验过程中,杠杆平衡的标准是什么 是否一定要等杠杆静止下来 ___________________________________________
________________________________________________.
实验过程中,杆杠平衡的标准是指杠杆处于静止
状态或上下摆动幅度相等,不一定要等杠杆静止下来
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示:若要使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向　 　调节,这样做的目的是
　 　.
　便于测量力臂　
【例3】 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
　右 　
(2)小明将弹簧测力计按图乙方向调零后,在已调节平衡的杠杆上A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5 N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,如图丙所示,此时弹簧测力计示数F1=　 　N.重复多次实验,并将实验数据记录在下表中:
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 15 1.5 10
2 1.3 8 1.0 12
3 1.8 12 1.5 16
根据表中数据,无法得出杠杆的平衡条件,原因是_____________
______________________________________________________.
弹簧测力计使用方法错误,弹簧测力计所受重力对实验数据产生影响
0.8
(3)在丙图中,若将弹簧测力计由图示位置始终竖直向下拉动,使杠杆绕支点做匀速缓慢转动,则在杠杆转动到竖直位置之前,弹簧测力计的示数将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).
　不变 　
(1)如图a所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向　 　调节.
(2)如图b所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向　 　.
　竖直向下　
【变式训练3】在探究杠杆平衡条件的实验中:
　左 　
(3)操作过程中,当弹簧测力计的示数达到量程内的最大值仍不能使杠杆水平平衡,你认为接下来合理的操作是_________
____________________________________________________.(写出一条即可)
左侧钩码
右移(或“减少左侧钩码的数量”“换用量程更大的测力计”)
(4)甲同学记录实验数据的表格如下,请将表格空白处补充完整.该同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.你认为他的结论
(选填“可靠”或“不可靠”),理由是
　 　.
　 只测量一次数据,具有偶然性,不能得出普遍规律　
次数 动力F1/N ①_____________ 　 ②__________ 　 阻力臂L2/cm
1 2 0.1 1 0.2
　不可靠　
阻力F2/N
动力臂L1/cm
1.下列测量工具中没有利用杠杆原理的是(　 　)
巩固基础
　A 　
A.“重”增大时,N端上扬 　 B.“权”增大时,M端上扬
C.“权”向右移时,N端下沉　 D.提纽向右移时,M端上扬
2.(传统文化)《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理,“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,如图所示,杆秤在水平位置平衡,以下说法正确的是(　 　)
　C 　
3.过去农村用的舂米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图.O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下打击稻谷.请在图中画出动力F的力臂和石球所受重力G的示意图.
答案图
4.如图所示,请在图中画出力F的力臂L及物体所受重力的示意图.
答案图
5.(2022春南海区期末)如图甲所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂
　 　个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝靠近支点O的方向各移动一小格,则杠杆的　 　(选填“左”或“右”)端将下沉.如图乙所示,若将弹簧测力计由竖直方向逐渐倾斜向右下方拉,为使杠杆仍然保持水平位置平衡,则测力计的示数将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”).
　变大　
　左　
　6　
(1)在杠杆上挂钩码前,杠杆静止在甲图中的位置,为使杠杆水平平衡,应将右端的平衡螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节.将杠杆调节水平平衡的目的是避免　 　对实验的影响和便于　 　.
　测量力臂 　
　杠杆自重　
6.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中.
　右　
(3)若取掉乙图中挂在B处的钩码,改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力,为使杠杆保持水平平衡,且弹簧测力计示数最小,则弹簧测力计对杠杆的拉力方向应是　 　.
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A处下方再挂一个相同钩码,为使杠杆保持水平平衡,则需将挂在B处的钩码向右移动　 　格.
　竖直向上 　
　1　
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是　 　(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”).
　寻找普遍规律 　
【错因分析】对杠杆五要素的概念理解不清
如图所示的食品夹在使用时,食品夹上端杠杆及力臂的示意图正确的是(　　)
常考易错
D
谢谢大家

展开更多......

收起↑