北师大版八年级物理下册 第九章 机械和功 第一节 杠杆 课件(共34张PPT)
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级物理下册 第九章 机械和功 第一节 杠杆 课件(共34张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 00:07:54 | ||
图片预览
文档简介
(共34张PPT)
第一节 杠杆
情境导入
这些用具有什么特点？
它们工作时，能绕一个固定点转动。
新课探究
观察与思考
观察下图中所示的各种工具，想一想，在使用中它们有什么共同的特点？
一、杠杆
撬棒、羊角锤、开瓶器的柄都是“ 硬棒”，且都能在力的作用下绕一个固定点转动.
一、杠杆
1.定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆.
点击图片播放
2.杠杆五要素：
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
生活中杠杆
食品夹
裁剪刀
钢丝钳
核桃夹
杠杆广泛应用在工具和机器中。右图中活塞式抽水机的柄是一根弯曲的杠杆，O 为支点，F1 为动力，L1为动力臂，F2 为阻力，L2 为阻力臂。
甲中的每支船桨都是一个杠杆。请你找出它们的支点，并画出动力和动力臂、阻力和阻力臂。
乙中的核桃钳由两个杠杆组成。请你找出它们的支点，并画出动力和动力臂、阻力和阻力臂。
3.力臂的画法
一找点 找出杠杆的支点
二画线 过力的作用点沿力的方向画一条有向线段
F1
F2
L1
三作垂线段 从支点 O 向力的作用线作垂线段
L2
O
F2
F1
l1
l2
l1
l2
o
∟
∟
F2
F1
二、杠杆的平衡条件
所谓平衡状态
杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动的状态都叫平衡状态
思考
杠杆在满足什么条件时才会平衡？
实验
探究杠杆的平衡条件
【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？
【猜想假设】
假设一：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
动力/ 动力臂＝阻力/ 阻力臂
假设二：
【实验装置】
甲
乙
1.调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡.
【实验步骤】
2.如图甲所示，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡， 记下动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小并记录在实验表格中.
【实验步骤】
3.如图乙所示，在杠杆左侧挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在某一位置竖直拉住杠杆.记下动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小并记录在实验表格中.
4.重复上面的实验，多次实验并将实验数据记录在实验表格中.
【实验记录】
次数 动力/N 动力臂/m 阻力/N 阻力臂/m
1
2
3
【实验记录】
实验结果表明，杠杆的平衡条件是
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
公式表达为
动力
阻力臂
阻力
动力臂
=
或
F1
F2
L2
L1
=
公式表达为
三、杠杆的分类
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？
省力杠杆（动力臂> 阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
L1 ＞ L2
F1＜ F2
省力费距离
费力杠杆（动力臂< 阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
L1 ＜ L2
F1 ＞F2
费力省距离
等臂杠杆（动力臂=阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
L1 ＝ L2
F1 ＝ F2
既不省力也不省距离，既不费力也不费距离。
类型 示意图 力臂的大小关系 力的大小关系 特点 应用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
L1＞L2
F1＜F2
省力但费距离
撬棒、瓶盖起子、钢丝钳、羊角锤等
L1＜L2
F1＞F2
费力但省距离
镊子、钓鱼竿、
理发剪刀等
L1＝L2
F1＝F2
既不省力
也不省距离，
既不费力
也不费距离
天平、
定滑轮等
交流讨论
图中几种工具都是杠杆。在使用时，哪个省力？哪个省距离？
省距离
省力
省力
四、轮轴
组成：
轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成， 习惯上把大轮叫轮，小轮叫轴。
实质：
轮轴可以看做是杠杆的变形
应用：
在实际应用中，为了方便或节约材料，常用杆状物来代替大轮，如扳手、钓鱼竿上(或放风筝)用的收线器的摇把等.
课堂小结
杠杆的概念
杠杆平衡的条件
随堂练习
1. 下图是液压汽车起重机的示意图。请你分别画出
作用在吊臂上的动力 F1 和阻力F2 , 的力臂。
L1
L2
[解析]首先作出动力 F1 和阻力 F2 的作用线，过支点分别向动力作用线和阻力作用线作垂线，力臂就是对应的垂线段.
2. 根据三类杠杆的结构特点完成下表。
3. 过去农村用的舂米工具是一个杠杆，下图是它的结构示意图。O 为固定转轴，在 A 端连接着石球，脚踏 B 端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷。若石球重 50 N，要将石球抬起，脚对 B 端施加的竖直向下的力至少要有多大 (摩擦和杠杆自重均忽略不计)
由公式 F1L1 = F2L2 得脚施加的竖直向下的力为
F1=
F2L2
L1
=
GL2
L1
=
50N×0.4m
1m
=20N
[解析] 由题意知, O 为杠杆的支点,
动力F1 的力臂 L1 ＝ 1 m，阻力 F2 的力臂L2 ＝0.4 m，F2 ＝ G ＝50 N. 由 F1L1 = F2L2 得动力
F1=
F2L2
L1
=
GL2
L1
=
50N×0.4m
1m
=20N
（1）自行车的车把是省力杠杆.人们用很小的力就能转动自行车前轮来控制自行车的运动方向和自行车的平衡.
（2）车把上的闸把是省力杠杆.人们用较小的力就能使车闸比较大的压力压在车轮的钢圈上.
4.通过观察，找出自行车中属于杠杆装置的部件，并说明其作用。
第一节 杠杆
情境导入
这些用具有什么特点？
它们工作时，能绕一个固定点转动。
新课探究
观察与思考
观察下图中所示的各种工具，想一想，在使用中它们有什么共同的特点？
一、杠杆
撬棒、羊角锤、开瓶器的柄都是“ 硬棒”，且都能在力的作用下绕一个固定点转动.
一、杠杆
1.定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆.
点击图片播放
2.杠杆五要素：
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
生活中杠杆
食品夹
裁剪刀
钢丝钳
核桃夹
杠杆广泛应用在工具和机器中。右图中活塞式抽水机的柄是一根弯曲的杠杆，O 为支点，F1 为动力，L1为动力臂，F2 为阻力，L2 为阻力臂。
甲中的每支船桨都是一个杠杆。请你找出它们的支点，并画出动力和动力臂、阻力和阻力臂。
乙中的核桃钳由两个杠杆组成。请你找出它们的支点，并画出动力和动力臂、阻力和阻力臂。
3.力臂的画法
一找点 找出杠杆的支点
二画线 过力的作用点沿力的方向画一条有向线段
F1
F2
L1
三作垂线段 从支点 O 向力的作用线作垂线段
L2
O
F2
F1
l1
l2
l1
l2
o
∟
∟
F2
F1
二、杠杆的平衡条件
所谓平衡状态
杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动的状态都叫平衡状态
思考
杠杆在满足什么条件时才会平衡？
实验
探究杠杆的平衡条件
【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？
【猜想假设】
假设一：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
动力/ 动力臂＝阻力/ 阻力臂
假设二：
【实验装置】
甲
乙
1.调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡.
【实验步骤】
2.如图甲所示，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡， 记下动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小并记录在实验表格中.
【实验步骤】
3.如图乙所示，在杠杆左侧挂上一定数量的钩码，用弹簧测力计在某一位置竖直拉住杠杆.记下动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小并记录在实验表格中.
4.重复上面的实验，多次实验并将实验数据记录在实验表格中.
【实验记录】
次数 动力/N 动力臂/m 阻力/N 阻力臂/m
1
2
3
【实验记录】
实验结果表明，杠杆的平衡条件是
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
公式表达为
动力
阻力臂
阻力
动力臂
=
或
F1
F2
L2
L1
=
公式表达为
三、杠杆的分类
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？
省力杠杆（动力臂> 阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
L1 ＞ L2
F1＜ F2
省力费距离
费力杠杆（动力臂< 阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
L1 ＜ L2
F1 ＞F2
费力省距离
等臂杠杆（动力臂=阻力臂）
F2
F1
L1
L2
O
L1 ＝ L2
F1 ＝ F2
既不省力也不省距离，既不费力也不费距离。
类型 示意图 力臂的大小关系 力的大小关系 特点 应用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
L1＞L2
F1＜F2
省力但费距离
撬棒、瓶盖起子、钢丝钳、羊角锤等
L1＜L2
F1＞F2
费力但省距离
镊子、钓鱼竿、
理发剪刀等
L1＝L2
F1＝F2
既不省力
也不省距离，
既不费力
也不费距离
天平、
定滑轮等
交流讨论
图中几种工具都是杠杆。在使用时，哪个省力？哪个省距离？
省距离
省力
省力
四、轮轴
组成：
轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成， 习惯上把大轮叫轮，小轮叫轴。
实质：
轮轴可以看做是杠杆的变形
应用：
在实际应用中，为了方便或节约材料，常用杆状物来代替大轮，如扳手、钓鱼竿上(或放风筝)用的收线器的摇把等.
课堂小结
杠杆的概念
杠杆平衡的条件
随堂练习
1. 下图是液压汽车起重机的示意图。请你分别画出
作用在吊臂上的动力 F1 和阻力F2 , 的力臂。
L1
L2
[解析]首先作出动力 F1 和阻力 F2 的作用线，过支点分别向动力作用线和阻力作用线作垂线，力臂就是对应的垂线段.
2. 根据三类杠杆的结构特点完成下表。
3. 过去农村用的舂米工具是一个杠杆，下图是它的结构示意图。O 为固定转轴，在 A 端连接着石球，脚踏 B 端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷。若石球重 50 N，要将石球抬起，脚对 B 端施加的竖直向下的力至少要有多大 (摩擦和杠杆自重均忽略不计)
由公式 F1L1 = F2L2 得脚施加的竖直向下的力为
F1=
F2L2
L1
=
GL2
L1
=
50N×0.4m
1m
=20N
[解析] 由题意知, O 为杠杆的支点,
动力F1 的力臂 L1 ＝ 1 m，阻力 F2 的力臂L2 ＝0.4 m，F2 ＝ G ＝50 N. 由 F1L1 = F2L2 得动力
F1=
F2L2
L1
=
GL2
L1
=
50N×0.4m
1m
=20N
（1）自行车的车把是省力杠杆.人们用很小的力就能转动自行车前轮来控制自行车的运动方向和自行车的平衡.
（2）车把上的闸把是省力杠杆.人们用较小的力就能使车闸比较大的压力压在车轮的钢圈上.
4.通过观察，找出自行车中属于杠杆装置的部件，并说明其作用。