八年级物理下册杠杆学案

第十二章 简单机械

第1节 杠杆

第1课时 杠杆及其平衡条件

1.认识杠杆,知道杠杆的几个概念,会确认并画出力臂; 2.知道杠杆平衡条件.

杠杆的组成

●自主预习

阅读课本第76成和77面,完成下面问题:

1. 在力的作用下可以围绕固定点转动的硬棒 ,叫做杠杆,该硬棒围绕转动的点叫支点,用字母 O 表示,力臂是从 支点 到 力的作用线 的距离.

2.使杠杆转动的力叫 动力 ,用字母 F1 表示;阻碍杠杆转动的力叫 阻力 ,用字母 F2 表示;从支点到动力作用线的垂直距离叫 动力臂 ,用字母 L1 表示;从支点到阻力作用线的垂直距离叫 阻力臂 ,用字母 L2 表示.

●小组讨论

1.在用起子起瓶盖时,你能找出它的支点,动力作用点,阻力作用点,并画出动力臂和阻力臂吗?试一试,对照下图,说说杠杆力臂示意图的画法(课件示范)。

2.当力的作用线通过支点时,力臂的大小为 零 ,试着画一下,你能得出什么结论? ●教师点拨

1.杠杆七要素:三点(支点、动力作用点、阻力作用点)、两力(动力、阻力)、两臂(动力臂、阻力臂). 2.力臂画法:一找点,二画线(力的作用线),三作垂线段. ●跟踪训练

1.如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2;

解:

2.如图所示,重为G的物体放在水平面上,用力F使其翻转,请画出物体重力示意图和力F的力臂。

解:

杠杆的平衡条件

●自主预习

阅读课本第77面、第78面,完成下列填空:

1.杠杆的平衡状态是指杠杆处于 静止 状态或 匀速转动 状态。 2.杠杆的平衡条件是 动力×动力臂=阻力×阻力臂 。 ●小组讨论

实验探究:杠杆的平衡条件:

实验器材: . 实验步骤:

①把杠杆支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆 在水平方向 平衡;

②把三个钩码挂在杠杆两侧(左边2个,右边一个),移动钩码的位置,使杠杆仍在水平位置平衡(下图).把支点左方的钩码对杠杆的作用力(等于钩码受的重力)当作阻力,把支点右方的钩码对杠杆的作用力当作动力,将动力F1,动力臂L1,阻力F2,阻力臂L2的数值填入表中.

③在左方钩码下再增加2个钩码,位置不变,移动右方钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,将实验数据也填入表中.

④在杠杆两侧挂上个数相同的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,将测得的力和力臂记在表中.

⑤如下右图所示,把钩码挂在杠杆一侧,用弹簧秤在同侧竖直向上拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡,把钩码拉杠杆的力当作阻力,把弹簧秤拉力当作动力,将力和力臂的数据填入表中.

实验次数 1 2 3 4 动力(N) 动力臂(cm) 动力×动力臂(N·cm) 阻力(N) 阻力臂(cm) 阻力×阻力臂(N·cm) ⑥算出四次实验中动力×动力臂及阻力×阻力臂的数值,比较计算结果,归纳可得:杠杆的平衡条件是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂 。 ●教师点拨

在探究杠杆的平衡条件时,要调节平衡螺母,使杠杆在水平方向平衡,这样便于直接从杠杆上读出力臂长. ●跟踪训练

1.如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,则( A )

A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断

2.在研究杠杆平衡条件的实验中:

(1)小明调节杠杆在水平位置平衡后,按图甲所示,通过加挂钩码分别改变F1、F2,仍使杠杆在水平位置平

衡,并用刻度尺在杠杆上测出对应的L1和L2,记录的实验数据如下表:

次数 N 1 2 3 1 2 2 F1/m L1/cN 8 8 12 F2/m 2 1 3 L2/c4 16 8 图甲

小明通过观察以上实验装置,并分析数据得出杠杆平衡的条件是:“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”.小华认为小明的结论不正确,小华为了验证自己的观点,只将图甲中的F1改用弹簧测力计来拉,实验中改变拉力的 方向 ,仍使杠杆在水平位置平衡时,比较拉力的 大小 ,即可证明小华的观点是否正确.

(2)某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件,如图乙所示,当杠杆在水平位置平衡时,

他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小,他测力臂的方法是 错误 的(选填“正确”或“错误”).如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,则杠杆 向左倾斜 (选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右右倾斜”).

图乙

教学至此,敬请使用学案当堂训练部分。

第2课时 生活中的杠杆

1.了解杠杆的分类;

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