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时间:2020-02-26
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1、10.1科学探究:杠杆的平衡条件一、杠杆模型利用图中相关工具拔出板上的钉子。【活动】一、杠杆模型利用图中相关工具拔出板上的钉子。【活动】【思考】1、这些工具自身都具有哪些共同特点?2、在起钉子的过程中都还有哪些共性?(有一定长度,外形各异,但整体受力不易形变的硬棒)(绕点转动)一、杠杆模型在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。【杠杆】【模型】一些生活中可看作杠杆模型的工具。【列举】可见,杠杆不是特指某一种机械,而是满足以上特征的各种机械的共同指称。思考:杠杆的使用效果与哪些因素有关呢?【思考】一、杠杆模型影响杠杆使用效果的因素。【探究】A、支点(O)B、动力(F1)C、阻力(F2)D
2、、动力臂(l1)E、阻力臂(l2)【五要素】1、支点的位置能不能落在杠杆的两端?2、如何确定杠杆上的动力和阻力?3、力臂的大小(l)与支点到力的作用点的那段距离(L)之间有什么关系?(l≤L)(顺逆原则)l1l2OF1F2动力(F1)支点(O)阻力(F2)动力臂(L1)阻力臂(L2)杠杆分析支点(O)动力(F1)支点(O)阻力(F2)动力臂(L1)阻力臂(L2)杠杆分析动力(F1)支点(O)动力(F1)支点(O)阻力(F2)动力臂(L1)阻力臂(L2)杠杆分析动力(F1)阻力(F2)支点(O)动力(F1)支点(O)阻力(F2)动力臂(L1)阻力臂(L2)杠杆分析动力(F1)动力臂
3、(L1)阻力(F2)支点(O)动力(F1)支点(O)阻力(F2)动力臂(L1)阻力臂(L2)杠杆分析动力(F1)动力臂(L1)阻力(F2)阻力臂(L2)支点(O)动力(F1)支点(O)阻力(F2)动力臂(L1)阻力臂(L2)杠杆分析二、构建杠杆模型生活中杠杆模型的五要素。【构建】猩猩刺鱼二、构建杠杆模型生活中杠杆模型的五要素。【构建】起瓶盖体验观察活动过程二、构建杠杆模型生活中杠杆模型的五要素。【构建】起瓶盖【方法】A、判断模型条件B、确定合理支点C、区分动力阻力D、作出对应力臂体验观察活动过程二、构建杠杆模型生活中的杠杆模型。【体验】组合类变形类直观类二、构建杠杆模型【钓鱼杆】
4、作出其杠杆模型的五要素。二、构建杠杆模型【镊子】作出其杠杆模型的五要素。二、构建杠杆模型【人体关节】作出手腕部杠杆模型的五要素。F1F2OL2L1F2F1L1L2OF1F2L2L1OF1F2L1L2OF1F2L1L2OF1F2l1l2OF1F2L1L2OF1F2L1L2OF1F2L1L2OBAOFGL2F1F2L1O例、构建下列杠杆模型,画出对应的五要素。画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O方法:①确定支点;②作力的作用线③从支点作力的作用线的垂线。三、杠杆的平衡静止或缓慢的匀速圆周转动。【平衡状态】【活动】杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢?力大则对应力臂
5、要小,力小则对应力臂要大体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来?【思考】【猜想】方案C.实验中如何快速测得动(阻)力臂?(多个钩码)四、探究杠杆平衡的条件B.实验中如何方便地提供动力和阻力?(平衡螺母)A.实验中如何解决杠杆自重对平衡的影响?(水平位置平衡)(弹簧测力计)(刻度尺)(在杠杆上标记均匀刻度)=10cm铁架台杠杆钩码=5N实验器材调节平衡实验动力F1X动力臂L1=阻力F2X阻力臂L2实验器材调节平衡=10cm=5N开始实验返回实验动力F1X动力臂L1=阻力F2X阻力臂L2=10cm=5N调节平衡开始实验实验器材返回实验动力F1X动力臂L1=阻力F2X阻力臂L2=10cm
6、=5N调节平衡开始实验实验器材实验一实验返回动力F1X动力臂L1=阻力F2X阻力臂L2=10cm=5N开始实验实验一实验二实验器材调节平衡实验返回动力F1X动力臂L1=阻力F2X阻力臂L2=10cm=5N开始实验实验一实验二实验器材调节平衡实验返回动力F1X动力臂L1=阻力F2X阻力臂L2实验一实验二实验三=10cm=5N开始实验实验器材调节平衡实验返回动力F1X动力臂L1=阻力F2X阻力臂L2实验一实验二实验三=10cm=5N开始实验结论实验器材调节平衡实验返回实验一实验二实验三=10cm=5N开始实验动力F1X动力臂L1=阻力F2X阻力臂L2结论F1xL1=F2xL2实验器材
7、调节平衡实验四、探究杠杆平衡的条件【实验评估】1.为什么要调节杠杆在水平位置平衡?2.为什么要进行多次实验探究?(消除杠杆自重的影响)(便于测量相应的力臂)(便于从实验数据中归纳总结出可靠的一般规律)【内容】【公式】【拓展】【思考】五、杠杆平衡原理动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂F1l1=F2l2杠杆受多个动(阻)力的平衡条件是什么呢?给我一个支点和一根足够长的硬棒,我就能撬动地球。——阿基米德F1l1+Fnln=F2l2+Fmlm∆F1l1=∆F2l2阿基米德撬地球的杠杆应该有
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