沪科版《101科学探究：杠杆的平衡条件》课件(教育精品).ppt

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1、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（第（第1 1课时）课时）沪科版新教材同步教学课件第十章机械与人第十章机械与人有道理吗？能做到了吗？有道理吗？能做到了吗？阿基米德阿基米德科学狂人豪语：科学狂人豪语：“给我一个给我一个支点支点和和立足点立足点，我就能，我就能撬动撬动地球地球！”一、认识杠杆：一、认识杠杆：提问：在现实生活中，你还能举出提问：在现实生活中，你还能举出 哪些实例呢？哪些实例呢？指指甲甲剪剪、钳钳子子、扁扁担担、压压水水机机手手柄柄、自自行行车车手手闸闸 请同学们请同学们感受感受用用铅笔杆撬课本铅笔杆撬课本、用剪刀、用剪刀剪剪纸板纸板、用起子、用起子起瓶盖

2、起瓶盖讨论：讨论：这些工具在使用时有哪些这些工具在使用时有哪些共同特征共同特征？活动活动1 1动手体验动手体验OO有一个可以绕有一个可以绕着转动的固定着转动的固定点点OOOOOOOF1F1F1有一个可以使杠有一个可以使杠杆转动的力杆转动的力F1有一个阻碍杠杆转有一个阻碍杠杆转动的力动的力F2F2F2F2F1F2它们的共同特征是：它们的共同特征是：1.1.都能绕固定点转动；都能绕固定点转动；2.2.都有力的作用；都有力的作用；3.3.都是硬棒。都是硬棒。O杠杆杠杆：在在力力的作用下的作用下,能能绕绕某一某一固定点转动固定点转动的的硬棒硬棒支支 点点(o)：动动 力力(F F1 1)：阻阻 力力(

3、F F2 2)：动力臂动力臂(L L1 1)：阻力臂阻力臂(L L2 2)：杠杆绕着转动的点。杠杆绕着转动的点。促使杠杆转动的力。促使杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。从从支点支点到到动力动力作用线作用线的的垂直垂直距离距离从从支点支点到到阻力作用线阻力作用线的的垂直垂直距离距离二、二、杠杆的五要素杠杆的五要素(力的作用线力的作用线：过过力的作用力的作用点点，沿沿力的力的方向方向的的直直 线线，用虚线表示，用虚线表示)力臂的画法：力臂的画法：3、从、从支点支点向向力的作用线力的作用线作作垂线垂线，标垂足，垂线用虚线；标垂足，垂线用虚线；（作垂（作垂)2、沿、沿力的方向力的方向画

4、力的画力的作用线作用线，；，；（有时需延长用虚线）；（有时需延长用虚线）；（延力（延力)4、用大括号、用大括号标明力臂标明力臂，并在旁边标上，并在旁边标上 字母字母L L1 1或或L L2 2 （括母（括母)1、确定、确定支点支点O；（定支定支)金钥匙金钥匙分析撬棒的力臂分析撬棒的力臂:F F1 1F F2 2oL1L2F F1 1F F2 2oL1L2跷跷板跷跷板:画出：下面杠杆的画出：下面杠杆的支点、动力、阻力、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。动力臂、阻力臂。F F1 1F F2 2oL1L21 1、你有哪些感兴趣的问题？、你有哪些感兴趣的问题？2 2、跷跷板在水平位置平衡由哪些因素决定

5、？、跷跷板在水平位置平衡由哪些因素决定？三、杠杆的平衡条件三、杠杆的平衡条件:杠杆平衡杠杆平衡:处于静止处于静止或匀速转动或匀速转动1.提出问题提出问题：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？2.猜想与假设：猜想与假设：假设一：假设一：F1L1=F2+L2假设三：假设三：F1/L1=F2/L2假设四：假设四：F1 L1=F2 L2假设二：假设二：F1L1=F2+L2设计方案设计方案:把跷跷板进行把跷跷板进行“简化简化”温馨提示：温馨提示：1.1.调节调节木尺两端的木尺两端的平衡螺母平衡螺母，使木尺在，使木尺在水平

6、位置平衡水平位置平衡.2.2.水平位置平衡水平位置平衡:便于直接从杠杆上读出或测出力臂便于直接从杠杆上读出或测出力臂F1F2OL1L2探探 究究 实实 验验F F1 1F F2 2oL1L2 活动活动3 3：探究影响杠杆水平平衡的因素：探究影响杠杆水平平衡的因素1 1将将带有刻度带有刻度的木尺调节在的木尺调节在水平位置水平位置平衡。平衡。2 2在木尺的两边分别挂上在木尺的两边分别挂上数目不同的钩码数目不同的钩码，调节钩调节钩 码到码到O O点点距离，使距离，使杠杆水平静止杠杆水平静止。3.3.改变钩码个数并改变钩码个数并调节悬挂点到调节悬挂点到O O点的距离点的距离，使木尺使木尺 处于处于水平

7、静止水平静止状态。将各次实验数据填写入下表。状态。将各次实验数据填写入下表。实验实验次数次数左边左边右边右边动力动力F F1 1/N/N距离距离L L1 1/cm/cm阻力阻力F F2 2/N/N距离距离L L2 2/cm/cm1 12 23 3F1F2 L1L2O进行实验与收集证据进行实验与收集证据：实验次数实验次数左左 边边右右 边边F1/NL1/cmF2/NL2/cm10.5101521151.51031.520215乙乙甲甲做一做做一做1.把杠杆左边改用弹簧测力计把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉竖直拉使其使其水平平衡水平平衡（图甲）（图甲），能否得出以上结论？能否得出以上结论？2.保持阻

8、力保持阻力F2及左右两边距离不变及左右两边距离不变，用测力计用测力计斜拉斜拉杠杆杠杆仍使其水平平衡仍使其水平平衡（图乙）图乙）,你有什么发现？你认你有什么发现？你认为发生这种现象的原因是什么为发生这种现象的原因是什么?（F F1 1变大了变大了!）图甲图甲图乙图乙O L L力的作用线力的作用线O图甲图甲图乙图乙O L L1OL1提问提问:你的实验结论与你的假设一致吗你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么你的结论是什么?F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂 F1L1F2L2意义：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的意义：动力臂是阻力

9、臂的几倍，动力就是阻力的 几分之一。几分之一。例析例析:如下图中的男孩重如下图中的男孩重500N500N，女孩重，女孩重350N350N，当男孩，当男孩离跷跷板的转轴离跷跷板的转轴70cm70cm时，女孩应该坐在哪里才能使跷跷时，女孩应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置上平衡？板在水平位置上平衡？已知：已知：F1=500N，L1=70cm，F2=350N。求：求：L2 解：解：由由F1L1=F2L2得得:L2=F1L1/F2=答：答：判断杠杆的平衡判断杠杆的平衡:哪端乘积大，哪端乘积大，哪端下降。哪端下降。满足：满足：F F1 1L L1 1FF2 2L L2 2 杠杆杠杆不不平衡平衡满足：满足

10、：F F1 1L L1 1=F F2 2L L2 2 杠杆杠杆平衡平衡若若积大沉！积大沉！杠杆平衡条件杠杆平衡条件（杠杆原理）（杠杆原理）阿基米德：阿基米德：“只要给我一个支点和立足点，只要给我一个支点和立足点，我就能移动地球我就能移动地球！”（狂人豪语）（狂人豪语）有道理吗？能做到了吗？有道理吗？能做到了吗？1下列关于杠杆的一些说法中，不正确的是下列关于杠杆的一些说法中，不正确的是()A杠杆必须是一根硬棒杠杆必须是一根硬棒B力臂一定在杠杆上力臂一定在杠杆上C动力臂就是支点到动力作用线的距离动力臂就是支点到动力作用线的距离D当力的作用线通过支点时，力臂为当力的作用线通过支点时，力臂为0B 练练 习习2、如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每、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，杠杆个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（还能保持平衡的是（）A、左右钩码各向支点移一格、左右钩码各向支点移一格 B、左右各减少一个钩码、左右各减少一个钩码C、左右各减少一半钩码、左右各减少一半钩码 D、左右各增加两个钩码、左右各增加两个钩码 C