27 探究杠杆的平衡条件逐字稿 初中 · 八年级 · 物理 · 北师大版(主编:郭玉英) · 全一册

admin312024-01-05 22:21:22

老师

同学们大家好,我是来自北京市牛栏山一中实验学校的物理老师赵春芳。这节课我们一起来探究杠杆的平衡条件。我感觉每一节物理课都像一场奇妙的旅程,从对周围事物充满好奇开始,然后寻根溯源,最后开拓创新。我们今天的旅程从哪开始,就从我们最喜欢的跷跷板开始。

老师

看看这个小家伙,每次都能打玩偶撬动,很轻松。大块头的姐姐来了会怎么样?

老师

看看小朋友向你求助了,怎么能把姐姐撬动呢?我们来帮他想想办法。怎么样?你有办法了吗?看看我们的想法是否相同,可以请妈妈帮忙一起来,还可以往后挪位置,小朋友又可以继续高兴的玩跷跷板了。而我们的学习要透过现象看本质。在游戏中,跷跷板在力的作用下,可以绕中心轴转动,其本质就是一根杠杆,中心轴为支点,杠杆最初处于平衡状态,若杠杆左侧受到的力为动力F1,那相对而言右侧受到的力为阻力 F2 受力后原平衡被打破,怎么恢复原来的平衡状态?我们看到,通过改变动力的大小或动力臂的长短,都可以使杠杆恢复到水平平衡,似乎某一个长度的力臂会对应一定大小的力,就能使杠杆在水平位置平衡了。那确切的这两个量之间究竟要满足怎样的关系?我们还要进入到实验室,通过科学的实验进行研究。

老师

我们先从最简单的杠杆在水平位置平衡进行研究,保持阻力与阻力臂不变,动力与动力 b 有什么关系?在这个探究问题中,自变量为动力 b 可以通过改变支点到动力作用线的距离,即改变数值向下拉力的位置来实现。因变量是动力大小,可以使用测力计进行测量。实验中需要保持杠杆在同一位置平衡,且阻力和阻力臂不变可以使杠杆始终在水平位置平衡,并保持阻力大小及位置不变来实现控制变量。比如在同一位置挂相同个数的勾码,实验室中提供的器材有带有平衡螺母、指针及刻度的杠杆,其 0 刻度线在中间,两侧既有轻质的细绳套钩码一盒,每个购买重为 0. 5 牛。

老师

电子测力计电子测力计在使用前需要调零,实验过程获得的数据需要记录在表格中,你能合理的设计出数据记录表格吗?一起来看看表格的前两行记录控制的变量,接下来记录自变量,最后记录音变量。所有的物理量都要用相应的符号表示清楚,并标明所使用的单位。例如阻力 b 用 L2 表示,单位是米,阻力用 F2 表示,单位是牛。首先将杠杆固定,此时杠杆左端高右端低,需要将平衡螺母向左侧调节,直到指针与中央刻度相重合。受到数值向下的力时,利臂的长度可以从杠杆上读取,非常方便。

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