2021-2022学年度北师版八年级物理下册课件 第1节 杠杆（29张）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年度北师版八年级物理下册课件 第1节 杠杆（29张） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-10 16:22:27 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第九章 机械和功
第 1 节 杠杆
1.认识杠杆，能分清杠杆的五要素.
2.通过实验，探究杠杆的平衡条件及应用.
3.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点，会画力臂.
4.知道杠杆在生活中的应用.
学习目标
新课目标
树枝剪
抽水机
铡纸刀
开瓶器
新课引入
在使用过程中都是绕工具上某一固定点转动的
新课讲解
杠杆
一
我们把在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆.
F
动力臂
F2
阻力
阻力臂
O
支
点
F1
动力
L1
L2
①支点O：杠杆绕着转动的固定点 ；②动力F1：使杠杆转动的力；③阻力F2：阻碍杠杆转动的力 ；④动力臂L1：从支点到动力作用线的距离 ；⑤阻力臂L2：从支点到阻力作用线的距离 .
杠杆广泛应用在工具和机器中.活塞式抽水机的柄是一根弯曲的杠杆.
L2
L1
B
F2
O
F1
A
F2
B
O
A
F1
总结作力臂的方法
找出支点的位置
从支点作动力、阻力作用线的垂线
确定动力、阻力作用线
标垂足，定力臂
画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
O
杠杆的平衡条件
二
杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们称之为杠杆平衡.
当杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系呢？
（1）实验前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡.
方法：左高左调（两边方向一致）
（2）在杠杆两侧挂上钩码，通过增减钩码的个数（动力F1、阻力F2），或者移动其悬挂的位置，使杠杆水平平衡，将数据填入表格中.
（3）改变悬挂的钩码的个数，移动其悬挂的位置，使杠杆水平平衡，将数据填入表格中.
实验步骤
实验次数 动力
F1/N 动力臂L1/cm 阻力
F2/N 阻力臂L2/cm
1 1.0 10 0.5 20
2 1.5 10 1.0 15
3 1.5 20 2.0 15
4 2.0 20 2.0 20
数据记录
杠杆平衡的条件是，动力×动力臂=阻力×阻力臂.
数据分析：
由表格中的数据可知，动力与动力臂的乘积恰好等于阻力与阻力臂的乘积.
结论：
F1L1=F2L2
它的含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一.
三类杠杆：
若L1＞L2，则F1 ＜ F2
若L1= L2，则F1 ＝F2
若L1＜L2，则F1＞ F2
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
杠杆平衡条件：F1L1=F2L2
我们身边的杠杆有很多.有的能省力，有的可以省距离.你是否能依据杠杆的平衡条件比较简便地判断出一个杠杆是省力还是省距离呢？
F1
F2
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 〉L2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
1.省力杠杆
省力杠杆特点：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力.
在生活中，你发现了哪些工具是省力杠杆？
我们在使用省力杠杆时，省了力，但费动力作用点移动的距离.
阻力臂L2
由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
2.费力杠杆
F2
F1
动力臂L1
O
物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆.
托盘天平
物理天平
3.等臂杠杆
特点：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力.
交流讨论
下图中的几种工具都是杠杆.在使用时，哪个省力？哪个省距离？
剪布用的剪刀的阻力臂大于动力臂，动力大于阻力，是费力杠
杆，但省距离.老虎钳是动力臂大于阻力臂的省力杠杆，但费距
离.指甲刀中有三个杠杆，其中有一个省力杠杆，费距离；两个
费力杠杆，省距离.
科学窗
轮轴
轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成.习惯上把大轮叫做轮，小轮叫做轴.轮轴可看作是杠杆的变形.
轱辘是典型的轮轴.由杠杆的平衡条件可知F1R=F2r，因为轮半径R大于轴半径r，故F1总小于F2，因此轱辘可以省力.
轱辘
你还看到过日常生活中类似于轱辘的简单机械吗？
动力臂大于阻力臂——省力杠杆.
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
1.方向盘
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
2.水龙头
动力臂大于阻力臂——省力杠杆.
我国2000多年前《墨经》中对杠杆原理的利用——捣谷的舂和井上汲水的桔槔.
我国古代的杠杆
杠杆及其平衡条件
杠杆
定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆
支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(L1)、阻力臂(L2)
杠杆的五要素
杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2
生活中的杠杆
省力杠杆
L1 ＞L2 ，F1＜ F2
费力杠杆
L1 ＜L2 ，F1＞ F2
等臂杠杆
L1 =L2 ， F1= F2
课堂小结
1.如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块.若撬棒C点受到石块的压力是1 500 N，且AB=1.5 m，BC=0.3 m 、CD=0.2 m，则要撬动该石块所用的力最小应为 （ ）
A.500 N
B.300 N
C.200 N
D.150 N
D
课堂训练
2.如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）
A.左右钩码各向支点移一格
B.左右各减少一个钩码
C.左右各减少一半钩码
D.左右各增加两个钩码
C
3.下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（ ）
A．起瓶器
B．切纸铡刀
C．食品夹
D．羊角锤
C
∟
∟
F2
O
F1
L2
L1
4.如图所示，一个绕O点转动的杠杆，动力臂L1及阻力臂L2 ，在图中作出阻力F2以及动力F1的示意图.
5.如图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷跷板的转轴70cm时，女孩应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置上平衡？
解：已知：F1=500N，L1=70cm，F2=350N.
由F1L1=F2L2得:
L2=F1L1/F2 = 500N×70cm÷350N=100cm.
第九章 机械和功
第 1 节 杠杆
1.认识杠杆，能分清杠杆的五要素.
2.通过实验，探究杠杆的平衡条件及应用.
3.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点，会画力臂.
4.知道杠杆在生活中的应用.
学习目标
新课目标
树枝剪
抽水机
铡纸刀
开瓶器
新课引入
在使用过程中都是绕工具上某一固定点转动的
新课讲解
杠杆
一
我们把在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆.
F
动力臂
F2
阻力
阻力臂
O
支
点
F1
动力
L1
L2
①支点O：杠杆绕着转动的固定点 ；②动力F1：使杠杆转动的力；③阻力F2：阻碍杠杆转动的力 ；④动力臂L1：从支点到动力作用线的距离 ；⑤阻力臂L2：从支点到阻力作用线的距离 .
杠杆广泛应用在工具和机器中.活塞式抽水机的柄是一根弯曲的杠杆.
L2
L1
B
F2
O
F1
A
F2
B
O
A
F1
总结作力臂的方法
找出支点的位置
从支点作动力、阻力作用线的垂线
确定动力、阻力作用线
标垂足，定力臂
画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
O
杠杆的平衡条件
二
杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们称之为杠杆平衡.
当杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系呢？
（1）实验前，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡.
方法：左高左调（两边方向一致）
（2）在杠杆两侧挂上钩码，通过增减钩码的个数（动力F1、阻力F2），或者移动其悬挂的位置，使杠杆水平平衡，将数据填入表格中.
（3）改变悬挂的钩码的个数，移动其悬挂的位置，使杠杆水平平衡，将数据填入表格中.
实验步骤
实验次数 动力
F1/N 动力臂L1/cm 阻力
F2/N 阻力臂L2/cm
1 1.0 10 0.5 20
2 1.5 10 1.0 15
3 1.5 20 2.0 15
4 2.0 20 2.0 20
数据记录
杠杆平衡的条件是，动力×动力臂=阻力×阻力臂.
数据分析：
由表格中的数据可知，动力与动力臂的乘积恰好等于阻力与阻力臂的乘积.
结论：
F1L1=F2L2
它的含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一.
三类杠杆：
若L1＞L2，则F1 ＜ F2
若L1= L2，则F1 ＝F2
若L1＜L2，则F1＞ F2
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
杠杆平衡条件：F1L1=F2L2
我们身边的杠杆有很多.有的能省力，有的可以省距离.你是否能依据杠杆的平衡条件比较简便地判断出一个杠杆是省力还是省距离呢？
F1
F2
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 〉L2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
1.省力杠杆
省力杠杆特点：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力.
在生活中，你发现了哪些工具是省力杠杆？
我们在使用省力杠杆时，省了力，但费动力作用点移动的距离.
阻力臂L2
由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
2.费力杠杆
F2
F1
动力臂L1
O
物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆.
托盘天平
物理天平
3.等臂杠杆
特点：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力.
交流讨论
下图中的几种工具都是杠杆.在使用时，哪个省力？哪个省距离？
剪布用的剪刀的阻力臂大于动力臂，动力大于阻力，是费力杠
杆，但省距离.老虎钳是动力臂大于阻力臂的省力杠杆，但费距
离.指甲刀中有三个杠杆，其中有一个省力杠杆，费距离；两个
费力杠杆，省距离.
科学窗
轮轴
轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成.习惯上把大轮叫做轮，小轮叫做轴.轮轴可看作是杠杆的变形.
轱辘是典型的轮轴.由杠杆的平衡条件可知F1R=F2r，因为轮半径R大于轴半径r，故F1总小于F2，因此轱辘可以省力.
轱辘
你还看到过日常生活中类似于轱辘的简单机械吗？
动力臂大于阻力臂——省力杠杆.
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
1.方向盘
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
2.水龙头
动力臂大于阻力臂——省力杠杆.
我国2000多年前《墨经》中对杠杆原理的利用——捣谷的舂和井上汲水的桔槔.
我国古代的杠杆
杠杆及其平衡条件
杠杆
定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆
支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(L1)、阻力臂(L2)
杠杆的五要素
杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2
生活中的杠杆
省力杠杆
L1 ＞L2 ，F1＜ F2
费力杠杆
L1 ＜L2 ，F1＞ F2
等臂杠杆
L1 =L2 ， F1= F2
课堂小结
1.如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块.若撬棒C点受到石块的压力是1 500 N，且AB=1.5 m，BC=0.3 m 、CD=0.2 m，则要撬动该石块所用的力最小应为 （ ）
A.500 N
B.300 N
C.200 N
D.150 N
D
课堂训练
2.如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）
A.左右钩码各向支点移一格
B.左右各减少一个钩码
C.左右各减少一半钩码
D.左右各增加两个钩码
C
3.下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（ ）
A．起瓶器
B．切纸铡刀
C．食品夹
D．羊角锤
C
∟
∟
F2
O
F1
L2
L1
4.如图所示，一个绕O点转动的杠杆，动力臂L1及阻力臂L2 ，在图中作出阻力F2以及动力F1的示意图.
5.如图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷跷板的转轴70cm时，女孩应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置上平衡？
解：已知：F1=500N，L1=70cm，F2=350N.
由F1L1=F2L2得:
L2=F1L1/F2 = 500N×70cm÷350N=100cm.