⑴ 八年级:杠杆平衡条件是什么
杠杆是在力的作用下绕固定点转动的硬棒,在这个硬棒上有支点、动力和阻力,还有动力臂、阻力臂。
在日常生活中发现,有些杠杆在转动,有些杠杆在静止;有些杠杆支点在中间,还有些杠杆支点在一端,只要留意观察生活,会发现形形色色的杠杆就在身边。如跷跷板、信号灯架等。
跷跷板 信号灯杆
从上边例子看出,杠杆在动力、阻力作用下处于静止或匀速转动状态,在物理学中称之为杠杆平衡。
【举手提问】
什么是杠杆平衡?影响杠杆平衡的因素有哪些?杠杆平衡的条件是什么?
【新课学习】
在2019央视主持人大赛中有一道考题是动画片中的一个场景,想想看:为什么说枪响之后没有赢家?
一、杠杆平衡
1.杠杆平衡的定义
在物理学中把杠杆在动力、阻力作用下静止或匀速转动被称之为杠杆平衡。
静态平衡 静态不平衡
动态平衡 动态不平衡
2.杠杆平衡的例子很多,在实验室我们主要探究在静止状态下的杠杆平衡。
例如:
水平位置平衡 倾斜位置平衡
二、影响杠杆平衡的因素
1.改变平衡杠杆一侧钩码的个数,会发现杠杆不再平衡。
2.改变平衡杠杆一侧钩码的悬挂位置,会发现杠杆不在平衡。
3..推动平衡杠杆一侧钩码的悬线,改变作用力的方向,会发现杠杆不在平衡。
4.改变平衡杠杆支点位置(支点在杠杆一端),再改变力的方向才能使杠杆重新平衡。
通过以上操作可以看到,力的大小、方向、作用点及支点的位置都会影响杠杆的平衡,而支点、力的方向、力的作用点的变化均可通过力臂得以反映。
实验表明:
影响杠杆平衡的因素是杠杆的力和力臂。
那么,杠杆平衡时,动力、阻力、动力臂、阻力臂之间有怎样的关系呢?
三、杠杆平衡的条件
探究杠杆平衡条件时,需要测出动力、阻力、动力臂和阻力臂。
动力和阻力用弹簧测力计测出,力臂可以用刻度尺测出,但实验中若杠杆不在水平位置平衡,用刻度尺很难测出动力臂和阻力臂的大小。
实验前要使杠杆在水平位置平衡,力臂长就等于杠杆长,这样做就便于测量力臂了。
如图,水平位置平衡的杠杆
实验图 力臂示意图
由于实验室所用杠杆标有刻度,实验过程中力臂无需用刻度尺测量,直接读出从支点 到钩码悬挂点的距离即可读出动力臂和阻力臂。
1.实验中调节杠杆两端螺母,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡,这样做的好处是
(1)便于测量动力臂和阻力臂;
(2)消除杠杆自身重力对实验的影响。
2.为了避免实验结论出现偶然性,获得普遍规律,实验至少做3-5次。
3.当杠杆支点在一端时,拉动杠杆的弹簧测力计示数出现变化,是由于拉力跟杠杆没有垂直造成。
4.在悬挂钩码或改变力臂的操作过程中,不要调节杠杆两端螺母使杠杆平衡。
【中考真题训练】
(2019 聊城)(5分)
1.下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验.
(1)实验前为方便测量力臂,应将杠杆调节到
位置平衡,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母
(选填“左”或“右”)端调节.
(2)调节平衡后,在杠杆B点处挂6个钩码,如图甲所示,则在A点处应挂
个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡.
(3)图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景,已知杠杆每格长5cm,钩码每个0.5N.请将弹簧测力计的示数填入下表.
上述实验数据不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是
.
2.(2019 苏州)(5分)
利用杠杆开展相关实验探究:
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示.则应将平衡螺母向
(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为
N;
若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会
(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示.此过程中,弹簧测力计拉力的力臂
(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),拉力的大小
.
3.(2019威海)(6分)
小明利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等,请回答下列题:
(1)如图甲所示,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端下沉,若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向
调节.
杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡,需在B点悬挂
个钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将
(选填“不动”“顺时针转”或“逆时针旋转”).
(2)如图乙所示,小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码.此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的?
.
(3)小明正确使用自制天平称量物体质量时:
①假如支点0因某种原因向右偏移,则测量值
真实值(选填“大
于”“等于”或“小于”);
②假如砝码因生锈等原因质量增大,则测量值
真实值(选填“大
于”“等于”或“小于”).
4.(2018临沂)
图甲所示的杠杆是水平平衡的.如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图乙所示,则杠杆( )
A.右端下沉
B.左端下沉
C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体
参考答案:
1.(1) 水平 右 (2)4
(3)3.8 弹簧测力计没有垂直向下拉(或动力臂不等于0,15m)
2. (1)左 (2)2.0 偏小 (3)变小 不变
第(3)小题提示图
3.(1)右 4 逆时针旋转
(2)等臂杠杆 (3)①大于 ②小于
4. A
⑵ 初二物理杠杆教案
教师们在教学生的同时,往往都会制定一个好的教案让学生更能理解里面的知识。下面我为大家带来初二物理杠杆教案的内容,希望大家喜欢。
初二物理杠杆教案设计:
教学准备
教学目标
1.1 知识与技能:
①通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同的特征,并能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。能准确地画出杠杆的动力臂和阻力臂。
②通过参与科学探究活动,能对杠杆平衡条件进行猜想和假设,并设计出验证方案,对获得的信息进行处理,得出杠杆平衡的条件。能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。
③能根据杠杆的特点,以及作用效果等进行分类 1.2过程与方法 :
①通过观察和实验、感知杠杆,培养观察能力
②通过实验探究,总结归纳出杠杆的平衡条件,培养初步的分析概括能力,收集信息和处理信息的能力。
③在对实例的调研、分析和解释中进一步理解和应用杠杆平衡条件,尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。
1.3 情感态度与价值观 :
①使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用,提高探究的乐趣。
②运用学过的科学知识解释生活中的杠杆,进一步感受到生活和科学的关系。
教学重难点
2.1 教学重点 ①杠杆平衡条件
2.2 教学难点 ①力臂的引入和理解、杠杆平衡的应用
教学工具
多媒体设备
教学过程
6.1 引入新课
【师】著名的物理学家阿基米德曾经有一句名言,说如果给他一根硬棒和一个支点他可以撬动整个地球。经科学研究证明,他办不到这件事,但他讲的这个道理是正确的,只是他无法在他有限的生命里走完硬棒另一端的路程。那么他所说的硬棒到底有多厉害!让我们一起来探究它的奥秘吧?
观察图像中的这些日常生活用的工具,请同学说出这些工具的名称和用途?
【生】撬石头时用的撬棒。还有我们小时侯玩的跷跷板也是杠杆。活塞式抽水机的手柄工作时也是杠杆
【板书】
杠杆概念:一根硬棒、在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
6.2 新知介绍
【师】现在老师手里有一个罐头,同学们的力气呢不够打开它。这个时候你会借助什么外界的器具?
【生】筷子、起子……
【师】那么这里的筷子和起子,为什么就能更方便地打开罐头呢?这里运用的原理又是什么?
在用
1、杠杆五要素
A.600N B.400N C.200N D.150N
⑶ 人教版八年级下册物理《杠杆》教案
下面是我为大家整理的人教版八年级下册物理《杠杆》教案,欢迎大家阅读。更多相关内容请关注教案栏目。
教学目标
1. 了解杠杆的分类;
2.能说出杠杆在生活中的应用.
教学重难点
教学重点 :通过实验探究能得出杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算
教学难点:画杠杆的力臂
教学过程
学习指导一、 杠杆的分类
●自主预习
阅读课本第79面,完成下面填空:
省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫省力杠杆;
费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫费力杠杆;
等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫等臂杠杆;
钓鱼杆、铡刀、筷子、啤酒瓶起子中属于省力杠杆的是 铡刀、啤酒瓶起子;
辨别省力、费力、等臂杠杆,你的方法是看动力臂与阻力臂大小关系.
●小组讨论
1.跷跷板属于上面的哪类杠杆?托盘天平呢?说说你的看法。
解:等臂杠杆.
2.说一说你身边还有哪些杠杆属于省力杠杆,哪些属于费力杠杆?哪些属于等臂杠杆?分析使用各种杠杆的好处.
3.分析各种杠杆,完成下表:
●教师点拨
●跟踪训练
1.如图所示,下列工具的使用,属于费力杠杆的是( A )
ABCD
2.如图所示的四种工具在使用过程中,属于费力杠杆的是( B)
A.独轮车 B.镊子 C.钢丝钳子 D.扳子
3.衣服夹是一种常用物品,如图所示给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况.下列说法中正确的是(B)
A.当用手将其捏开时,它是费力杠杆
B.当用其夹住物品时,它是费力杠杆
C.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力杠杆
D.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力杠杆
学习指导二、 杠杆的应用
●小组讨论
如何画出使杠杆平衡时的最小动力?结合下图给同学们介绍你有什么好的方法技巧.
●教师点拨
解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向.
教学目标
1.能识别出杠杠,并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2.通过实验探究能得出杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算
3.能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆
教学重难点
教学重点 :通过实验探究能得出杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平 衡条件进行相关计算
教学难点:画杠杆的力臂
教学工具
多媒体课件、杠杆、铁架台、钩码
教学过程
【引入】:展示图片,提出问题
阿基米德能够说出这句“诳语”的原理是什么?
学生:“杠杆”
学生阅读本节教学目标
【自学指导一】:杠杆
学生认真阅读课本76页,带着下面的问题把重点知识用横线画出来(2min)。
(1)什么是杠杆?
(2)认识支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
教师讲解:
1.利用图片,引出杠杆的定义,并指出注意事项
2.杠杆五要素
首先强调杠杆的三大要素,支点,动力、阻力
再利用图片引出力臂
动画演示力臂的画法(本节重点)
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
练习力臂画法:画出下面杠杆(一根铁棒)的力和力臂。
总结杠杆的五大要素:
练习:
读出下图两个力旳力臂L1= cm, L2= cm,
利用上面的练习题,提出问题,杠杠在平衡时,动力,动力臂,阻力,阻力臂需要满足什么样的条件?
【自学指导二】:杠杆的平衡条件
学生认真阅读课本77页,并填写学案(3min)
1. 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?
2. 猜想与假设
(1) F1+L1=F2+L2
(2) F1 · L1=F2 ·L2
3. 设计并进行试验
教师讲解:
利用多媒体,展示实验步骤以及实验中的注意事项
学生动手进行试验,并填写表格中的数据
分析论证:得出结论
杠杆的平衡条件: 动力×动力臂=阻力×阻力臂
练习
1. F1=15 N,F2=75 N,L1=15 cm,L2=___。
2. 如图是搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=800N,推车时,人手竖直向上的力F应为多少N.
省力了还是费力了?
利用上题中的问题引出生活中的杠杆
【自学指导三】:生活中的杠杆
学生认真阅读课本79页,并观察下图的杠杆,带着下面的问题把重点知识用横线画出来(2min)
(1)省力杠杆的特点?
(2)费力杠杆的特点?
(3)等臂杠杆的特点?
教师讲解:
利用图片展示不同的杠杆,分析受力大小,以及力臂长短总结杠杆的种类及特点
【本节小结】共享收获。