12.1杠杆-八年级物理下册课件（共44张PPT）

(共44张PPT)
第一节 杠杆
第十二章 简单机械
八年级物理下册课件（人教版）
阿基米德曾说过：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”
新课导入
杠杆是最简单的机械之一
这些工具在使用时，有什么共同特点？
能绕固定点转动(在力的作用下)
硬棒
有固定点
杠杆
注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状，并且“硬棒”可以看成形变忽略不计。
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
一、杠杆的概念：
探究新知
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
一、杠杆的概念：
支 点：杠杆可以绕其转动的点O。
动 力：使杠杆转动的力F1。
阻 力：阻碍杠杆转动的力F2。
动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。
阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。 杠杆五要素
动力F1
阻力F2
O
动力臂L1
阻力臂L1
注意：动力和阻力都作用在杠杆上，对杠杆的作用效果刚好相反
探究新知
力臂的画法：
一找（找准支点、动力和阻力作用点）
二画（画出力的作用线）
三引（引垂线）
四标（标力臂---支点到垂足的距离 ）
说明：力臂的画法
用带双箭头的细线表示
F2
●
O
F1
l2
l1
●
●
∟
∟
探究新知
画出图中杠杆的力臂
再画力臂
找支点
找力
试一试：画出图中杠杆各力的力臂。
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
O
l2
O
正确理解杠杆五要素
（1）动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。
（2）力臂不一定在杠杆上，当力的作用线不垂直于杠杆时，力臂与杠杆不重合。
（3）支点一定在杠杆上，动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。
（4）当力的作用线恰好通过支点时力臂为零，这个力不能使杠杆转动。
F1
F2
O
l2
l1
O
F1
F2
l2
l1
F2
l2
F1
O
l1
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或做缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。
质疑：在什么条件下，杠杆才会处于“平衡状态”？
探究实验：杠杆的平衡条件
杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，或做缓慢地匀速转动时，我们就说杠杆平衡。
疑问：杠杆在满足什么条件时才会平衡？
提出问题：
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
猜想与假设：
杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计
器材:
探究实验：杠杆的平衡条件
实验步骤：
思考：怎么调？调到水平平衡的目的是什么？
(1)调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
调节方法：杠杆哪端高，就向哪端调节平衡螺母。
保证力臂沿杠杆，便于测量；
消除杠杆自身重力对实验结果的影响。　
目的：
（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
探究杠杆的平衡条件：
目的：保证力臂沿杠杆，便于测量力臂。
注意：此时不能再调平衡螺母
探究新知
次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m
1
2
3
4
5
6
（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再多做几次实验。
目的：避免结论的偶然性，寻找杠杆平衡的普遍性规律
　杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 15 3 5
2 2 10 2 10
3 3 10 2 15
4 2 20 4 10
……
×
×
=
（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
解：如图所示：F1=200N，l1=6m，l2=4cm＝0.04m
O
l1＝6m
l2＝4cm
F1＝200N
F2=？
由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得：
=
F1L1
L2
=
200 N×6 m
0.04 m
=3×104 N
F2
大象所受的重力:G2=F2=3×104 N
大象的质量为：
m
=
G
g
=
10 N/kg
3×104 N
=3×103 kg = 3t
三、生活中的杠杆：
请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？
F1
F2
l1
l2
o
若动力臂大于阻力臂，F1 F2
省力杠杆
＜
探究新知
我们身边有很多杠杆。例如，跷跷板、羊角锤、船桨、各种剪刀，观察这些杠杆，它们的动力臂和阻力臂有什么关系？
观察思考
羊角锤
瓶盖起子
若l1＞l2，则F1 F2
＜
省力杠杆
特点：省力、费距离
（动力作用点移动的距离）
　1．省力杠杆：
动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。
省力，费距离
使用省力杠杆，虽然省了力，但却费了动力作用点移动的距离。
探究新知
若克服的阻力较大时，要用省力杠杆，使工作更省力。
探究新知
等臂杠杆：
动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。
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
若l1＝l2，则F1 F2
＝
不省力也不费力
探究新知
2．费力杠杆：
动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。
在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？
使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。
若l1＜l2，则F1 F2
＞
钓鱼竿
探究新知
使用费力的杠杆，有什么好处呢？
请注意观察，赛艇的船浆在划水时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？
费力、省距离
能使工作快捷。
若克服的阻力较小时，要用费力杠杆。
使用费力杠杆，可以省距离。
能使工作快捷。
费力杠杆
知识点 3
生活中的杠杆
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
判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
省了力，但费了距离
费了力，但省了距离
不省力也不费力
他们是什么杠杆？
最大力臂——最小的力
杠杆上离支点（O）最远的点(A)作为作用点，且力的方向与OA垂直，此时所施加的力最小。
F最小
l最大
┴
1．下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是
（ ）
A．启瓶器
B．切纸铡刀
C．食品夹
D．羊角锤
课堂练习
2．小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。
（1）若使杠杆在 位置平衡，需把平衡螺母向 端调节。
（2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂 个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。
（3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该 ，此时弹簧测力计的示数为 。
水平
右
2
O
A
C
B
竖直向上
2 N
课堂练习
　　3．如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）
A．沿F1方向的力最小
B．沿F2方向的力最小
C．沿F3方向的力最小
D．三个力的大小相等
B
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
课堂练习
4．一根粗细均匀的木棒重500 N，一头着地，求:抬起另一端所需最小的力有多大？
课堂练习
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
概念 动力臂大于阻力臂的杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆
特点 省了力，但费了距离 费了力，但省了距离 不省力也不费力
实例 钳子、修树枝的剪刀、核桃夹 镊子、鱼竿 天平
三类杠杆的对比
课堂小结
杠杆的概念
杠杆平衡的条件
杠杆的分类
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php