杠杆平衡条件实验设计

专题09 杠杆平衡实验

【知识储备】

1. 杠杆的平衡：杠杆处于静止或匀速转动都叫杠杆的平衡；

2. 探究杠杆的平衡条件：

1) 实验前调节杠杆两端的平衡螺母（向高处调节），使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆重力对实验的影响；

2) 在杠杆一边挂上钩码，在另一边挂上钩码（或者用弹簧测力计竖直拉杠杆），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；

3) 进行多次实验的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。

3. 杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；公式：F1L1=F2L2或F1/F2=L2/L1 。

【专题突破】

1．某小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，进行了如下操作：

（1）使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，并便于实验时测量

力臂 。

（2）如图乙，此时杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两端钩码下方再各挂一个相同的钩码，杠杆将 顺时针转动 （选填“保持平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）；

（3）如图丙是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态，若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，力臂是线段 OA （选填“OA”、“OB”或“AB”）。

【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡的目的：一是消除杠杆自身重力对实验的影响，二是便于实验时测量力臂；

（2）将图中乙的杠杆调节水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码，设每个钩码重G，每小格长L，根据杠杆的平衡条件：左边：4G×2L＝8GL；

右边：3G×3L＝9GL，右边的乘积大于左边的乘积，杠杆右端下沉，左端上升，即沿顺时针方向转动；

（3）力臂是支点到力的作用线的距离，将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，力臂是线段OA与原来相比较力和力臂都没有改变，所以杠杆仍能保持平衡。

故答案为：（1）力臂； （2 ）顺时针转动；（3）OA。

2．小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。

（1）若实验前杠杆静止如图甲所示，此时杠杆处于 平衡状态 （选填“平衡状态”或“不平衡状态”），可将杠杆两端的平衡螺母向 右 （填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。

杠杆平衡条件实验报告单

杠杆平衡条件实验报告单

实验目的：

通过进行杠杆平衡条件实验，探究杠杆平衡的条件以及相关的物理原理。

实验器材：

1. 杠杆平衡装置

2. 不同质量的物体

3. 测量尺子

4. 弹簧秤

5. 实验记录表格

实验步骤：

1. 准备工作：

a. 将杠杆平衡装置放置在实验台上，并确保其稳定。

b. 确保杠杆平衡装置的刻度清晰可见，以便准确读取测量结果。

c. 准备不同质量的物体，以便进行实验。

2. 实验一：

a. 将一个质量较小的物体放在杠杆平衡装置的一侧，使其达到平衡状态。

b. 使用测量尺子测量该物体与支点之间的距离，并记录下来。

c. 使用弹簧秤测量该物体的重力，并记录下来。

3. 实验二：

a. 将一个质量较大的物体放在杠杆平衡装置的另一侧，使其达到平衡状态。

b. 使用测量尺子测量该物体与支点之间的距离，并记录下来。 c. 使用弹簧秤测量该物体的重力，并记录下来。

4. 数据处理：

a. 将实验一和实验二的测量结果整理到实验记录表格中。

b. 计算每个物体的力矩，即物体的重力乘以与支点的距离。

c. 比较每个物体的力矩，观察是否达到平衡状态。

d. 分析实验结果，探究杠杆平衡的条件以及相关的物理原理。

实验结果：

根据实验数据和计算结果，我们可以得出以下结论：

1. 当杠杆平衡装置的两侧物体的重力和力矩相等时，杠杆平衡条件得以满足。

2. 物体的重力和与支点的距离成正比，即重力越大或距离越远，力矩越大。

3. 在杠杆平衡条件下，力矩的总和为零，即左侧力矩之和等于右侧力矩之和。

实验讨论：

通过本次实验，我们对杠杆平衡条件有了更深入的了解。杠杆平衡的条件与物体的重力和与支点的距离密切相关。当两侧物体的力矩相等时，杠杆平衡条件得以满足，杠杆保持平衡状态。这是因为力矩的总和为零，即左侧力矩之和等于右侧力矩之和。

第一节 科学探究：杠杆的平衡条件-掌门1对1

一、教学目标：

1. 知识与技能：知道什么是杠杆；理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂；知道杠杆平衡的条件；能根据实际需要正确选择和使用杠杆。

2. 方法与过程：经历“探究杠杆平衡条件”的过程；能根据自己制定的分类原则给杠杆分类；学会杠杆分类的方法。

3. 情感态度与价值观目标：体验科学探究的乐趣，了解杠杆在我国古代的应用。

二、教学重难点：

1、重点：探究杠杆平衡条件。

2、难点：设计探究杠杆平衡的方案。

三、教学方法：

实验探究法。

四、教具：

研究杠杆平衡条件的实验的配套器材、剪刀、钳子、指甲刀、瓶盖起子、镊子、钉有钉子的木板、多媒体课件或录像。

五、教学过程：

（一）、引入新课

展示各种工具：剪刀、钳子、指甲刀、瓶盖起子、食品夹等

指出这些简单的工具都称为简单机械．

投影或录像：机床、缝纫机、起重机等．

指出这些也是机械，不过比较复杂，称为复杂机械（或机器）．但无论多复杂机械都是由简单机械组合而成的．学习简单机械的知识是理解复杂机械的基础．本节课研究最简单的机械——杠杆．

（二）、新课教学

一、杠杆的概念

投影：汲水的桔槔、埃及人建金字塔的图片．

引导提出问题：人类很早就使用杠杆了，在三千多年前，古人用来在井上汲水的桔槔，它就是一个杠杆．古埃及人建造金字塔时就是靠杠杆这种简单机械搬动巨大石块，从而创造了世界奇迹．什么是杠杆呢？它在使用中有什么特点呢？

学生探究活动：认识杠杆．

请同学们观察（动画或录像）：用撬棒撬石头的两种方式、小孩在玩跷跷板、压活塞式抽水机的手柄取水．

思考问题：撬棒、跷跷板、手柄都是杠杆，它们有什么共同点？

学生分组探究讨论．（提供器材：镊子、钉有钉子的木板、铅笔模拟撬棒）尽可能由学生总结结论．若得不出结论可提示：

（1）每种工具的工作任务是什么？（确定阻力）

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《杠杆的平衡条件》 教学设计

《杠杆的平衡条件》教学设计

一、教材分析

《杠杆平衡条件》是八年级第二学期第十章第一节的内容。本节课是对使杠杆平衡的条件进行探究。之前学生们已经学习了杠杆的相关知识，知道了什么是杠杆，理解了杠杆的五个要素，本节课将要以此为基础进一步研究杠杆平衡条件。

二、教学目标

1、知识与技能

（1）复习什么是杠杆以及杠杆的五个要素。

（2）知道什么是杠杆的平衡。

（3）探究杠杆的平衡条件。

（4）能初步运用杠杆的平衡条件来分析问题。

2、过程与方法

（1）学生通过小实验来体验什么是杠杆的平衡。

（2）学生在体验的基础上猜想杠杆平衡的条件，通过实验方案的设计和交流，自主实验并共同分析实验数据来获得结论，学生通过课堂活动初步感受科学探究的过程和方法。

（3）学生通过尝试在分析数据并获得结论的过程中，学生提高了分析归纳的能力。 2

3、情感态度价值观

（1）学生通过课堂学习和实践探究激发了对物理学习的兴趣，初步养成实事求是的科学态度和认真踏实的学习习惯。（2）学生通过猜想、谈论、实践，逐步养成主动思考，积极探索的科学精神以及与人协作，积极向上的团队精神。

三、重点：“探究杠杆平衡条件”的过程。

四、难点：根据实验数据得出杠杆的平衡条件

五、教具仪器：

测力计、钩码、带有刻度的杠杆、铁架台等。

六、教法：

采用科学探究实验的七个要素的探究方法进行教学，以学生为主体，教师进行必要的引导，让学生自行设计实验、动手实验、总结反思实验。

七、教学过程

1、[引入]：阿基米德有句名言：“给我一个杠杆和支点，我可以撬动地球。”[设疑]：阿基米德说这句话的根据是什么？你认为这可能吗？杠杆真的有这么神奇吗？

2、提出问题

我们先来做一个小游戏。大家可以看到桌面上有一个跷跷板，同学们小时候都玩过跷跷板吗？那一个大人和一个小孩能玩跷跷板吗？