明確杠桿的定義，能從日常工具中識別杠桿應(yīng)用。
識別杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力，并準(zhǔn)確確定動(dòng)力臂與阻力臂。通過邏輯推理，理解杠桿平衡條件的本質(zhì)。
觀察并分析杠桿實(shí)驗(yàn)，探究杠桿平衡的具體條件。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證杠桿平衡原理，提升實(shí)證能力。
培養(yǎng)對物理現(xiàn)象的好奇心和探究欲，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。理解杠桿原理在日常生活中的應(yīng)用，增強(qiáng)解決實(shí)際問題的責(zé)任感。
阿基米德是兩千多年前古希臘杰出的科學(xué)家，他曾經(jīng)說過：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)地球。”你認(rèn)為他能做到嗎?
在生活、生產(chǎn)中，人們常常用撬棒撬物、用起重機(jī)吊物等，這其中有什么奧秘？讓我們從蹺蹺板開始進(jìn)行探究。
小時(shí)候，我們都玩過蹺蹺板。觀察如圖所示的情景后，討論一下，大人和小朋友分別坐在蹺蹺板的兩側(cè)，怎樣才能使蹺蹺板保持水平呢？
我的想法是：大人靠近中間轉(zhuǎn)軸；小孩遠(yuǎn)離中間轉(zhuǎn)軸。
蹺蹺板、撬棒和船槳在使用時(shí)，有什么共同特點(diǎn)？
它們工作時(shí)，能繞一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
物理學(xué)中，把在力的作用下能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒（直棒或曲棒），叫做杠桿。蹺蹺板就是一種杠桿。杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)（O），叫做支點(diǎn)。從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離?L1?和?L2?叫做力臂。動(dòng)力的力臂叫做動(dòng)力臂，阻力的力臂叫做阻力臂。杠桿在動(dòng)力和阻力作用下處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，叫做杠桿平衡。
支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O。
動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1。
阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2。
動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O 到動(dòng)力F1作用線的距離l1。
阻力臂：從支點(diǎn)O 到阻力F2作用線的距離l2。
將杠桿放在水平桌面上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)。接著在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)整鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。設(shè)左側(cè)鉤碼對杠桿施加的力為動(dòng)力 F1，右側(cè)鉤碼對杠桿施加的力為阻力 F2 ；杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂為 L1，阻力臂為 L2。
消除杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)的影響；保證測量力臂?！?br/>多次改變杠桿兩端鉤碼的數(shù)量和掛鉤碼的位置，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，將各次實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)填入表中。
分析表中的數(shù)據(jù)，找出它們之間的關(guān)系。
為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？
為什么要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)探究？
便于直接測量相應(yīng)的力臂
便于從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納總結(jié)出可靠的一般規(guī)律
1．如圖所示，彈簧測力計(jì)由a位置到達(dá)b位置時(shí)，為了保證杠桿平衡，彈簧測力計(jì)的示數(shù)會(huì)變大。（原因是：力臂減小，力變大）
2．如圖所示，杠桿此時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，杠桿是否處于平衡狀態(tài)？（處于平衡狀態(tài)，物體靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)都處于平衡狀態(tài)）
3．如圖所示，杠桿此時(shí)處于平衡狀態(tài)。請總結(jié)出杠桿平衡的條件：
F1L1=F2L2+F3L3
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂
《墨子·經(jīng)說下》：“衡，加重于其一旁，必捶，權(quán)重不相若也。相衡，則本短標(biāo)長。兩加焉，重相若，則標(biāo)必下，標(biāo)得權(quán)也。”
意思是：當(dāng)秤平衡時(shí)，在重物端加重，這一端必定下垂，因?yàn)榇藭r(shí)的權(quán)與重不相等。如果權(quán)與重不相等而秤“相衡”，則是“本短標(biāo)長”所致。如果在“本短標(biāo)長”情況下，在秤的兩端各加上相等重物，“則標(biāo)必下”。這里的“標(biāo)”與“本”分別指秤桿的尾端與頭端，尾端細(xì)小，頭端粗大?！皹?biāo)”字定義秤紐至秤錘之間的距離，“本”字定義秤紐至秤鉤之間的距離，標(biāo)可隨秤錘移動(dòng)而改變其與秤紐之長短，但本的長短距離卻是固定的。
關(guān)于杠桿，下列說法中正確的是（　?。〢．杠桿一定是一根直棒B．杠桿的力臂一定在杠桿上C．從支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫做阻力臂D．作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力的方向一定相反
如圖所示，OB是以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿，F(xiàn)是作用在杠桿B端的力。圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上，且OA⊥AB。則可以表示力F的力臂的線段是（　?。〢．ABB．OAC．OBD．OC
【答案】4mgL 左邊鉤碼的個(gè)數(shù)是右邊的4倍
復(fù)習(xí)課上同學(xué)們再現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件”。如圖所示杠桿在水平位置平衡。杠桿上每一小格距離為L，每個(gè)鉤碼質(zhì)量為m，則左邊的力和力臂的乘積是 ，在如圖所示的狀態(tài)下，若在鉤碼下端再添加鉤碼，欲使杠桿始終處于水平位置平衡，寫出應(yīng)該如何添加 。
【答案】右 3 變大
在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端高，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的螺母向 調(diào)節(jié)。（2）如圖甲，在杠桿的左邊A處掛四個(gè)相同的鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右端B處掛同樣鉤碼 個(gè)。（3）如圖乙，用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，要使杠桿仍在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將 （填“變大”、“變小”或“不變”）。

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6.5 杠桿

版本： 滬粵版（2024）

年級： 八年級下冊（2024）

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