专题训练（十六） 简单机械实验探究-2023-2024学年八年级物理下册同步学与练（人教版）（教师版）.pdf

专题训练（十六）简单机械实验探究

01学习目标

1.通过实验探究，使学生深入理解杠杆、滑轮、斜面等的基本原理和运作方式。

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2.培养学生观察实验现象的能力，学会准确记录实验数据，并能够从数据中提取有效信息。

3.通过对实验数据的分析，学会解释机械运作背后的物理原理，并能够将这些原理应用于实际生活中。

4.在实验过程中，培养学生独立思考和解决问题的能力，学会面对实验中的困难和挑战，寻找解决方案。

5.掌握简单机械实验的基本操作技能，如搭建实验装置、调整实验参数、使用测量工具等。

6.在实验过程中，强调实验安全的重要性，培养学生的安全意识，确保实验过程的安全可靠。

7.通过实验探究，培养学生的科学态度，包括实事求是、严谨认真、追求真理等品质。

8.在实验过程中，鼓励学生之间的合作与交流，培养团队合作精神和良好的沟通能力。

02专题解读

一、探究杠杆的平衡条件

1、实验目的

（1）掌握杠杆平衡的条件。

（2）理解力矩的概念及其在杠杆平衡中的应用。

（3）培养实验观察、数据分析和解决问题的能力。

2、实验器材

杠杆（长度适中，带刻度）、支架、细线、不同质量的钩码、平衡螺母、刻度尺等。

3、实验步骤

（1）搭建实验装置：将杠杆固定在支架上，确保杠杆能够自由旋转且处于水平位置。调节平衡螺母，使杠杆

在不挂钩码时保持水平平衡。

（2）挂置钩码：在杠杆的左右两侧选择合适的位置挂上不同数量的钩码。初始时，可以尝试在两侧挂上相同

数量的钩码，观察杠杆是否平衡。

（3）调节平衡：若杠杆不平衡，通过移动钩码的位置或增减钩码的数量，使杠杆重新达到水平平衡。记录此

时钩码的位置和数量。

（4）测量数据：使用刻度尺测量动力臂和阻力臂的长度，并记录钩码的质量。动力臂是支点到动力作用点的

距离，阻力臂是支点到阻力作用点的距离。

（5）改变条件：改变钩码的数量、位置或改变杠杆的支点位置，重复上述步骤，进行多次实验，以获取更全

面的数据。

4、数据分析

根据实验数据，计算每次实验中的动力、动力臂、阻力和阻力臂。验证杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力

×阻力臂。通过比较实验数据，可以得出结论，当满足上述条件时，杠杆处于平衡状态。

5、实验结论

通过杠杆平衡实验探究，我们可以得出杠杆平衡的基本条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。这一原理在实

际生活中有着广泛的应用，如天平、秤等称重工具的设计就是基于这一原理。

6、注意事项

（1）在实验过程中，要确保杠杆能够自由旋转且处于水平位置，以便准确测量力臂。

（2）调节平衡螺母时，要小心轻放，避免损坏杠杆或支架。

（3）在挂置钩码和移动钩码位置时，要注意安全，避免钩码掉落伤人。

（4）实验中要保持认真细致的态度，准确记录实验数据，以便进行后续的数据分析和结论得出。

二、测量滑轮组的机械效率

1.实验目的

（1）理解机械效率的概念及其在滑轮组中的应用。

（2）掌握测量滑轮组机械效率的方法和步骤。

（3）培养实验操作和数据处理的能力。

2.实验器材

滑轮组（包括定滑轮和动滑轮）、细绳、重物（如钩码）、弹簧测力计、刻度尺、支架等。

3.实验步骤

（1）搭建实验装置：将滑轮组固定在支架上，用细绳将重物与滑轮组连接起来，确保滑轮组能够正常工作。

（2）测量重物质量：使用天平或电子秤测量重物的质量，并记录下来。

（3）测量拉力：使用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动细绳，使重物上升一定的高度。在拉动过程中，注意保

持测力计示数稳定，并记录下测力计的示数。

（4）测量高度：使用刻度尺测量重物上升的高度和细绳自由端移动的距离，并记录下来。

（5）计算有用功和总功：根据公式W_有=Gh和W_总=Fs，分别计算有用功和总功。其中，G为重物的重力，h

为重物上升的高度；F为拉力，s为细绳自由端移动的距离。

（6）计算机械效率：根据公式η=(W_有/W_总)×100%，计算滑轮组的机械效率。

4.注意事项

（1）在实验过程中，要保持滑轮组处于