杠杆及平衡条件
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课件41张PPT。人教版物理
八年级(下)物理精讲精练课件第一课时 杠杆及平衡条件一、杠杆
1.定义
在_________下能绕着_______转动的硬棒。力的作用固定点2.五要素（1）支点：杠杆绕着转动的点，如图中__。
（2）动力：使杠杆转动的力，如图中__。
（3）阻力：_____杠杆转动的力，如图中__。
（4）动力臂：_________________的距离，如图中l1 。
（5）阻力臂：_________________的距离，如图中l2。 OF1F2阻碍支点到动力作用线支点到阻力作用线【名师点拨】杠杆的动力作用线不能通过支点，否则动力臂
为零，动力乘以动力臂等于零，动力无意义。 二、杠杆的平衡条件
1.平衡状态
杠杆在___________共同作用下处于_____状态或绕支点匀速转
动状态。
2.内容
___________________________。
3.公式
__________。 动力和阻力静止动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1=F2l2 杠杆
观察用棒撬石头、跷跷板、压水井图中力和力臂的位置，并分析这几种杠杆，思考以下问题：1.杠杆一定是直棒吗？一定是硬棒吗？
提示：杠杆不一定是直棒，直的弯的都可以；但是杠杆一定是硬棒，只有硬棒才能保证杠杆在受力后本身不变形，如果杠杆本身受力变形，就不能撬起物体，起不到简单机械的作用了。
参考答案：不一定是直棒 一定是硬棒2.力臂______（选填“是”或“不是”）支点到力的作用点的距离。
提示：力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。
参考答案：不是【归纳提升】（1）力臂的画法：一找点（支点）,二画线（力的作用线）,三作垂线段（从支点向力的作用线或者作用线的反向延长线作垂线）。
（2）力臂的表示法：力臂要用箭头（大括号）标出，并标注l1或者l2。 【针对训练】
请在图中画出F1、F2的力臂l1、l2。
【教你解题】关键是找到支点和力的作用线。【精讲精析】本题主要考查力臂的作法。掌握好作力臂的步骤是解答本题的关键。可按如下思路进行：
答案： 探究杠杆的平衡条件
在实验中，注意观察一侧的钩码变化后，这一侧力臂的变化，并结合“探究——杠杆的平衡条件”实验，思考下列问题：1.实验前，如何调节平衡螺母使其在水平方向平衡？
提示：调节杠杆两端的平衡螺母，按照“左偏（沉）右旋，右偏（沉）左旋”的原则。
参考答案：左偏（沉）右旋，右偏（沉）左旋2.为什么一定要使杠杆在水平位置平衡？
提示：杠杆在水平位置平衡时，力臂所在直线和杠杆重合，
从杠杆上即可直接读出力臂的大小。
参考答案：从杠杆上即可直接读出力臂的大小3.在实验过程中，还能再调节平衡螺母吗？
提示：不能。实验过程中，只能通过增减两侧的钩码和移动
钩码的位置来调节杠杆的平衡。
参考答案：不能4.表格中是一位同学的实验数据，怎样分析数据来得出结论呢？你可以得出什么结论？提示：可以通过对表格中的数据进行加、减、乘、除等运算来找出数据之间的关系；会发现动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
参考答案：通过对表格中的数据进行加、减、乘、除等运算来找出数据之间的关系 F1l1=F2l2 【归纳提升】判断杠杆平衡的方法
杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。判断杠杆平衡的关键是判断力与力臂乘积的关系，而不是动力和阻力的大小关系。 【针对训练】
如图是探究杠杆平衡条件的实验装置。（1）实验前，发现杠杆右端偏高，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向___________（选填“左” 或“右”）调节，使杠杆在___________位置平衡，这样做的目的是方便读出力臂。
（2）如表是某实验小组测得的两组数据，请你帮他们补充完整。【教你解题】利用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2解题。【精讲精析】本题主要是对探究杠杆平衡条件实验的考查。
（1）实验前，发现杠杆右端偏高,则说明左端下沉，即杠杆
左端力和力臂的乘积较大，此时应把杠杆两端的平衡螺母向
右调，使杠杆在水平位置平衡。
（2）根据杠杆平衡原理F1l1=F2l2，可以计算出表中数据应填
0.3。
答案：（1）右 水平 （2）0.31.下列关于杠杆的说法中正确的是（ ）
A.杠杆必须是一根直棒
B.杠杆不一定要有支点
C.杠杆的动力作用线不能通过支点
D.杠杆的力臂是从支点到力的作用点的距离【解析】选C。杠杆不一定是直的，只要能绕着固定点转动的物体都可以看做是杠杆，杠杆可直可弯，没有形状限制，A错；杠杆一定要有支点，B错；杠杆的动力作用线不能通过支点，否则的话动力臂为零，动力乘以动力臂等于零，动力就没有意义了，C对;力臂是从支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离，故D错。2.如图所示，杠杆处于平衡状态，F的力臂是（ ）
A.OA B.OC C.OD D.OF
【解析】选B。本题所考查的知识点是对力臂的理解和画法。力F的力臂应是从支点O开始，向力F的作用线作垂线，垂线段OC即为力F的力臂。 3.（2012·河南中考）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，
分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去
掉一个钩码，则（ ）
A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断【解析】选A。本题考查了杠杆的平衡条件。设每个钩码的重
力为G，杠杆上每一刻度为L，根据杠杆的平衡条件可知：3G×2L=2G×3L，两侧各去掉一个钩码，则杠杆的左端为2G×2L，右端为 G×3L，左边大于右边，故左端下降。4.如图所示是人的手臂水平举重的动作，若不计手臂自重，
则此肱二头肌所施的力约为_______N。【解析】由图示可知：动力臂l1=5 cm，阻力臂l2=30 cm，
阻力F2=200 N，利用杠杆的平衡条件可以求得动力：
答案：1 2005.如图所示，在研究杠杆平衡条件时，为了使杠杆在水平位
置平衡，应将两端的平衡螺母向________（选填“左”或
“右”）调节。【解析】由题图知杠杆左端下沉，说明杠杆左端力和力臂的乘积较大，此时应把杠杆两端的平衡螺母向右调，使杠杆在水平位置平衡。
答案：右6.（2012·娄底中考）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为
支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2。【解析】首先判断出O为支点，力臂是从支点到力的作用线的
距离，即从支点O向力F2所在的直线作垂线段，即为力F2的力
臂l2。
答案：7.在某市物理实验操作考试中，考评教师针对“探究杠杆平衡条件的实验”，记录了甲、乙同学的操作过程（如表），他们的实验步骤中均因为存在错误而失分。请你指出错误的步骤，并说明失分原因。甲同学：错误步骤_______（填序号）；失分原因__________
_________________________________。
乙同学：错误步骤_______（填序号）；失分原因__________
_________________________________。【解析】在“探究杠杆平衡条件的实验”中，首先要调节杠杆在水平位置平衡，这一步骤的目的是便于测量力臂，其次在杠杆两端分别挂上钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，此时不可再调节平衡螺母。甲同学在步骤（2）中挂上钩码后又通过调节平衡螺母使杠杆重新平衡，此处操作错误；乙同学在步骤（1）中没有使杠杆在水平位置平衡，此处操作错误。
答案：（2） 靠调节平衡螺母使杠杆恢复平衡
（1） 实验初始,没有调节杠杆在水平位置平衡成功源于努力！
八年级(下)物理精讲精练课件第一课时 杠杆及平衡条件一、杠杆
1.定义
在_________下能绕着_______转动的硬棒。力的作用固定点2.五要素（1）支点：杠杆绕着转动的点，如图中__。
（2）动力：使杠杆转动的力，如图中__。
（3）阻力：_____杠杆转动的力，如图中__。
（4）动力臂：_________________的距离，如图中l1 。
（5）阻力臂：_________________的距离，如图中l2。 OF1F2阻碍支点到动力作用线支点到阻力作用线【名师点拨】杠杆的动力作用线不能通过支点，否则动力臂
为零，动力乘以动力臂等于零，动力无意义。 二、杠杆的平衡条件
1.平衡状态
杠杆在___________共同作用下处于_____状态或绕支点匀速转
动状态。
2.内容
___________________________。
3.公式
__________。 动力和阻力静止动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1=F2l2 杠杆
观察用棒撬石头、跷跷板、压水井图中力和力臂的位置，并分析这几种杠杆，思考以下问题：1.杠杆一定是直棒吗？一定是硬棒吗？
提示：杠杆不一定是直棒，直的弯的都可以；但是杠杆一定是硬棒，只有硬棒才能保证杠杆在受力后本身不变形，如果杠杆本身受力变形，就不能撬起物体，起不到简单机械的作用了。
参考答案：不一定是直棒 一定是硬棒2.力臂______（选填“是”或“不是”）支点到力的作用点的距离。
提示：力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。
参考答案：不是【归纳提升】（1）力臂的画法：一找点（支点）,二画线（力的作用线）,三作垂线段（从支点向力的作用线或者作用线的反向延长线作垂线）。
（2）力臂的表示法：力臂要用箭头（大括号）标出，并标注l1或者l2。 【针对训练】
请在图中画出F1、F2的力臂l1、l2。
【教你解题】关键是找到支点和力的作用线。【精讲精析】本题主要考查力臂的作法。掌握好作力臂的步骤是解答本题的关键。可按如下思路进行：
答案： 探究杠杆的平衡条件
在实验中，注意观察一侧的钩码变化后，这一侧力臂的变化，并结合“探究——杠杆的平衡条件”实验，思考下列问题：1.实验前，如何调节平衡螺母使其在水平方向平衡？
提示：调节杠杆两端的平衡螺母，按照“左偏（沉）右旋，右偏（沉）左旋”的原则。
参考答案：左偏（沉）右旋，右偏（沉）左旋2.为什么一定要使杠杆在水平位置平衡？
提示：杠杆在水平位置平衡时，力臂所在直线和杠杆重合，
从杠杆上即可直接读出力臂的大小。
参考答案：从杠杆上即可直接读出力臂的大小3.在实验过程中，还能再调节平衡螺母吗？
提示：不能。实验过程中，只能通过增减两侧的钩码和移动
钩码的位置来调节杠杆的平衡。
参考答案：不能4.表格中是一位同学的实验数据，怎样分析数据来得出结论呢？你可以得出什么结论？提示：可以通过对表格中的数据进行加、减、乘、除等运算来找出数据之间的关系；会发现动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
参考答案：通过对表格中的数据进行加、减、乘、除等运算来找出数据之间的关系 F1l1=F2l2 【归纳提升】判断杠杆平衡的方法
杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。判断杠杆平衡的关键是判断力与力臂乘积的关系，而不是动力和阻力的大小关系。 【针对训练】
如图是探究杠杆平衡条件的实验装置。（1）实验前，发现杠杆右端偏高，此时，应把杠杆两端的平衡螺母向___________（选填“左” 或“右”）调节，使杠杆在___________位置平衡，这样做的目的是方便读出力臂。
（2）如表是某实验小组测得的两组数据，请你帮他们补充完整。【教你解题】利用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2解题。【精讲精析】本题主要是对探究杠杆平衡条件实验的考查。
（1）实验前，发现杠杆右端偏高,则说明左端下沉，即杠杆
左端力和力臂的乘积较大，此时应把杠杆两端的平衡螺母向
右调，使杠杆在水平位置平衡。
（2）根据杠杆平衡原理F1l1=F2l2，可以计算出表中数据应填
0.3。
答案：（1）右 水平 （2）0.31.下列关于杠杆的说法中正确的是（ ）
A.杠杆必须是一根直棒
B.杠杆不一定要有支点
C.杠杆的动力作用线不能通过支点
D.杠杆的力臂是从支点到力的作用点的距离【解析】选C。杠杆不一定是直的，只要能绕着固定点转动的物体都可以看做是杠杆，杠杆可直可弯，没有形状限制，A错；杠杆一定要有支点，B错；杠杆的动力作用线不能通过支点，否则的话动力臂为零，动力乘以动力臂等于零，动力就没有意义了，C对;力臂是从支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离，故D错。2.如图所示，杠杆处于平衡状态，F的力臂是（ ）
A.OA B.OC C.OD D.OF
【解析】选B。本题所考查的知识点是对力臂的理解和画法。力F的力臂应是从支点O开始，向力F的作用线作垂线，垂线段OC即为力F的力臂。 3.（2012·河南中考）如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，
分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去
掉一个钩码，则（ ）
A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断【解析】选A。本题考查了杠杆的平衡条件。设每个钩码的重
力为G，杠杆上每一刻度为L，根据杠杆的平衡条件可知：3G×2L=2G×3L，两侧各去掉一个钩码，则杠杆的左端为2G×2L，右端为 G×3L，左边大于右边，故左端下降。4.如图所示是人的手臂水平举重的动作，若不计手臂自重，
则此肱二头肌所施的力约为_______N。【解析】由图示可知：动力臂l1=5 cm，阻力臂l2=30 cm，
阻力F2=200 N，利用杠杆的平衡条件可以求得动力：
答案：1 2005.如图所示，在研究杠杆平衡条件时，为了使杠杆在水平位
置平衡，应将两端的平衡螺母向________（选填“左”或
“右”）调节。【解析】由题图知杠杆左端下沉，说明杠杆左端力和力臂的乘积较大，此时应把杠杆两端的平衡螺母向右调，使杠杆在水平位置平衡。
答案：右6.（2012·娄底中考）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为
支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2。【解析】首先判断出O为支点，力臂是从支点到力的作用线的
距离，即从支点O向力F2所在的直线作垂线段，即为力F2的力
臂l2。
答案：7.在某市物理实验操作考试中，考评教师针对“探究杠杆平衡条件的实验”，记录了甲、乙同学的操作过程（如表），他们的实验步骤中均因为存在错误而失分。请你指出错误的步骤，并说明失分原因。甲同学：错误步骤_______（填序号）；失分原因__________
_________________________________。
乙同学：错误步骤_______（填序号）；失分原因__________
_________________________________。【解析】在“探究杠杆平衡条件的实验”中，首先要调节杠杆在水平位置平衡，这一步骤的目的是便于测量力臂，其次在杠杆两端分别挂上钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，此时不可再调节平衡螺母。甲同学在步骤（2）中挂上钩码后又通过调节平衡螺母使杠杆重新平衡，此处操作错误；乙同学在步骤（1）中没有使杠杆在水平位置平衡，此处操作错误。
答案：（2） 靠调节平衡螺母使杠杆恢复平衡
（1） 实验初始,没有调节杠杆在水平位置平衡成功源于努力！