杠 杆 物理教科版八年级下册 课件
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(共52张PPT)
初中物理教科版八年级下册
1.杠 杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
第十一章 机械与功
新课导入
思考：这些用具有什么特点？
推进新课
在力的作用下能绕支撑点转动的坚实物体就是杠杆。
杠 杆
杠杆是最简单的机械。
杠杆绕着转动的固定点，常用O表示。
使杠杆绕支点转动的力，常用F1表示。
阻碍杠杆转动的力，常用F2表示。
生活中常见的杠杆
复杂的机械是由简单机械组成的。蒸汽机、内燃机、拖拉机、汽车、起重机等许多机器中都包含了各式各样的杠杆。
杠杆的平衡条件
当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于平衡状态，这种状态叫做杠杆平衡。
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？
观察 杠杆平衡
如图是一个平衡的杠杆，移动一边钩码的悬挂点。
会产生什么现象？
如图所示，用带杆的滑轮向左推右边挂钩码的悬线，改变力的方向。
思考：这时又会产生什么现象？为什么会发生这样的现象？
从上面的实验可以看出，杠杆的平衡不仅与动力和阻力有关，还与力的作用点及力的作用方向有关。
支点
A
O
B
动力（F1）
阻力（F2）
动力臂（L1）
阻力臂（L2）
为了便于描述，我们引入力臂的概念。
力臂是支点到力的作用线的距离。
力臂的画法
①.找支点；
②.找动力、阻力，画力的作用线；
③.从支点向力的作用线画垂线即为力臂。
思考讨论：
1.力臂是一定在杠杆上吗？
2.杠杆是否都是直的？
3.如果力的作用线过支点，力臂为多少？
l1
l2
o
∟
∟
F2
F1
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
杠杆绕着转动的固定点，用O表示。
使杠杆转动的力，用F1表示。
从支点到动力作用线的距离，用l1表示。
阻碍杠杆转动的力，用F2表示。
从支点到阻力作用线的距离，用l2表示。
杠杆的五要素
实验探究 杠杆的平衡条件
【提出问题】
杠杆究竟在什么条件下才会平衡？
【猜想假设】
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、
阻力臂之间存在着关系。
猜 想：
F1 · l1=F2 · l2
【实验器材】
实验注意事项：
1．在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
2．挂钩码后，不能再动平衡螺母。
3．读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。
【实验步骤】
【实验数据】
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 动力×动力臂F1L1/N·m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 阻力×阻力臂F2L2/N·m
1
2
3
4
思考：每次杠杆平衡时，两边的力是否相等？力臂是否相等？力与力臂的乘积是否相等？
【实验结论】
杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
即：F1L1＝F2L2
注意：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。
随堂练习
1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡，则（ ）
A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小
D
2.如图甲所示，是一个Z形杠杆，请在图中画出力F对支点O的力臂L.
L
3.（多选）如图，轻质杠杆上各小格间距相等，O为杠杆中点.甲、乙是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重15N，将甲、乙用能承受最大拉力为20N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向，M、Q正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位置平衡，这时甲对地面的压强为4000Pa；当把乙移挂至R时，甲对地面的压强为3750Pa.
下列说法中正确的是（ ）
A.金属块甲的重力为45N
B.金属块乙的体积为200cm3
C.将甲向右移动并挂于N正下方，乙仍挂于R，放手后杠杆仍能平衡
D.将甲向右移动并挂于P正下方，乙移挂至S，放手后杠杆甲被拉离地面
AC
4.如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1m ，AB＝1m，OC＝0.7m，要撬起重为1400N的石头，需要在B端竖直向下用多少N的力才能撬起石头？
A
O
B
C
F2
F1
已知：L2=AO=0.1m , L1=OC=0.7m , F2=G=1400 N
求：F1=
解：由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得：
答：需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。
初中物理教科版八年级下册
1.杠 杆
第2课时 杠杆的分类及应用
第十一章 机械与功
新课导入
生产、生活中常见的杠杆
推进新课
杠杆的分类
省力杠杆：动力臂_____阻力臂，动力_____阻力。
大于
小于
我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？
O
F1
F2
L2
L1
L1
L2
F2
F1
>
<
特点：省力但费距离
用较小的动力就可以克服较大的阻力。
l1
l2
F1
F2
O
l1
F2
l2
O
F1
l1 > l2
F1 < F2
省力杠杆
费力杠杆：动力臂_____阻力臂，动力_____阻力。
小于
大于
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。
O
F2
F1
L1
L2
L1
L2
F2
F1
<
>
特点：省距离但费力
动力作用点移动较小的距离就可以使阻力作用点移动较大的距离。
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1l1=F2l2
因为l1 < l2
所以F1 > F2
这是费力杠杆
费力杠杆
使用费力杠杆的目的是什么？
省距离
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时动力_____阻力，这样的杠杆既不省力也不费力。
等于
O
F1
F2
L2
L1
L1
L2
F2
F1
=
=
特点：既不省力又不省距离
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
归纳
L1 > L2
F1 < F2
(动力<阻力)
省力
费距离
省距离
费力
既不省力也不省距离 L1 < L2
F1 > F2
(动力>阻力)
L1 = L2
F1 = F2
(动力=阻力)
哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆 并说明原因.
使用时哪把最省力？
哪把最费力？
交流讨论 研究杆秤
如图所示的杆秤曾是我国应用最广泛的称重工具，它是一种典型的杠杆。试分析它的工作原理，并比较它和天平的优缺点。
古代捣谷的舂和用来在井上汲水的桔槔
随堂练习
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
C
2. 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
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
B
3. 人体内也存在杠杆.当人踮脚时是靠腓肠肌收缩，骨骼和腓肠肌状况如图所示，若某人重为500N且AO＝2BO，则双脚同时踮起时，两只脚的腓肠肌的作用力是_______N.
125
解析：本题考查人体结构中的杠杆，人踮脚时，重力位于力与支点O之间，小腿的腓肠肌是提起人体重的力，足的大部分形成杠杆，跖趾关节起支点的作用.本题的杠杆可简化为下图所示.
由于人是双脚同时踮起，则每只脚需要承担250N的重力，由于AO＝2BO，由杠杆平衡条件可得：
4.一根轻质扁担长 1.8 m，前后两端分别挂上重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？
分析：人肩挑处是扁担的支点O，前后两货物的重分别为动力和阻力，要求的肩处离前端的距离是动力臂。
F1=G1＝600N
F2 = G2＝200N
O
l1
l2
l=1.8m
已知：l =1.8m ，F＝600N，F2＝200N ，求：l1=
解：根据 l1＋l2＝ 1.8m 得出
l2 = 1.8m－l1－－－－－（1）
根据杠杆的平衡条件：
F1l1 ＝ F2l2 －－－－－（2）
将（1）代入（2）得
600N × l1 ＝ 200N × (1.8m－l1）
解之得：l1 = 0.45m
答：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁担平衡。
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初中物理教科版八年级下册
1.杠 杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
第十一章 机械与功
新课导入
思考：这些用具有什么特点？
推进新课
在力的作用下能绕支撑点转动的坚实物体就是杠杆。
杠 杆
杠杆是最简单的机械。
杠杆绕着转动的固定点，常用O表示。
使杠杆绕支点转动的力，常用F1表示。
阻碍杠杆转动的力，常用F2表示。
生活中常见的杠杆
复杂的机械是由简单机械组成的。蒸汽机、内燃机、拖拉机、汽车、起重机等许多机器中都包含了各式各样的杠杆。
杠杆的平衡条件
当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于平衡状态，这种状态叫做杠杆平衡。
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？
观察 杠杆平衡
如图是一个平衡的杠杆，移动一边钩码的悬挂点。
会产生什么现象？
如图所示，用带杆的滑轮向左推右边挂钩码的悬线，改变力的方向。
思考：这时又会产生什么现象？为什么会发生这样的现象？
从上面的实验可以看出，杠杆的平衡不仅与动力和阻力有关，还与力的作用点及力的作用方向有关。
支点
A
O
B
动力（F1）
阻力（F2）
动力臂（L1）
阻力臂（L2）
为了便于描述，我们引入力臂的概念。
力臂是支点到力的作用线的距离。
力臂的画法
①.找支点；
②.找动力、阻力，画力的作用线；
③.从支点向力的作用线画垂线即为力臂。
思考讨论：
1.力臂是一定在杠杆上吗？
2.杠杆是否都是直的？
3.如果力的作用线过支点，力臂为多少？
l1
l2
o
∟
∟
F2
F1
支点
动力
动力臂
阻力
阻力臂
杠杆绕着转动的固定点，用O表示。
使杠杆转动的力，用F1表示。
从支点到动力作用线的距离，用l1表示。
阻碍杠杆转动的力，用F2表示。
从支点到阻力作用线的距离，用l2表示。
杠杆的五要素
实验探究 杠杆的平衡条件
【提出问题】
杠杆究竟在什么条件下才会平衡？
【猜想假设】
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、
阻力臂之间存在着关系。
猜 想：
F1 · l1=F2 · l2
【实验器材】
实验注意事项：
1．在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
2．挂钩码后，不能再动平衡螺母。
3．读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。
【实验步骤】
【实验数据】
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 动力×动力臂F1L1/N·m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 阻力×阻力臂F2L2/N·m
1
2
3
4
思考：每次杠杆平衡时，两边的力是否相等？力臂是否相等？力与力臂的乘积是否相等？
【实验结论】
杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
即：F1L1＝F2L2
注意：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。
随堂练习
1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡，则（ ）
A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小
D
2.如图甲所示，是一个Z形杠杆，请在图中画出力F对支点O的力臂L.
L
3.（多选）如图，轻质杠杆上各小格间距相等，O为杠杆中点.甲、乙是同种金属材料制成的实心物体，甲为正方体，乙重15N，将甲、乙用能承受最大拉力为20N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时，两细线被拉直且都沿竖直方向，M、Q正好在甲、乙重心正上方，杠杆在水平位置平衡，这时甲对地面的压强为4000Pa；当把乙移挂至R时，甲对地面的压强为3750Pa.
下列说法中正确的是（ ）
A.金属块甲的重力为45N
B.金属块乙的体积为200cm3
C.将甲向右移动并挂于N正下方，乙仍挂于R，放手后杠杆仍能平衡
D.将甲向右移动并挂于P正下方，乙移挂至S，放手后杠杆甲被拉离地面
AC
4.如图所示，用撬棒撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1m ，AB＝1m，OC＝0.7m，要撬起重为1400N的石头，需要在B端竖直向下用多少N的力才能撬起石头？
A
O
B
C
F2
F1
已知：L2=AO=0.1m , L1=OC=0.7m , F2=G=1400 N
求：F1=
解：由杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得：
答：需要在B端竖直向下用200N的力才能撬起石头。
初中物理教科版八年级下册
1.杠 杆
第2课时 杠杆的分类及应用
第十一章 机械与功
新课导入
生产、生活中常见的杠杆
推进新课
杠杆的分类
省力杠杆：动力臂_____阻力臂，动力_____阻力。
大于
小于
我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？
O
F1
F2
L2
L1
L1
L2
F2
F1
>
<
特点：省力但费距离
用较小的动力就可以克服较大的阻力。
l1
l2
F1
F2
O
l1
F2
l2
O
F1
l1 > l2
F1 < F2
省力杠杆
费力杠杆：动力臂_____阻力臂，动力_____阻力。
小于
大于
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。
O
F2
F1
L1
L2
L1
L2
F2
F1
<
>
特点：省距离但费力
动力作用点移动较小的距离就可以使阻力作用点移动较大的距离。
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1l1=F2l2
因为l1 < l2
所以F1 > F2
这是费力杠杆
费力杠杆
使用费力杠杆的目的是什么？
省距离
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时动力_____阻力，这样的杠杆既不省力也不费力。
等于
O
F1
F2
L2
L1
L1
L2
F2
F1
=
=
特点：既不省力又不省距离
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
归纳
L1 > L2
F1 < F2
(动力<阻力)
省力
费距离
省距离
费力
既不省力也不省距离 L1 < L2
F1 > F2
(动力>阻力)
L1 = L2
F1 = F2
(动力=阻力)
哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆 并说明原因.
使用时哪把最省力？
哪把最费力？
交流讨论 研究杆秤
如图所示的杆秤曾是我国应用最广泛的称重工具，它是一种典型的杠杆。试分析它的工作原理，并比较它和天平的优缺点。
古代捣谷的舂和用来在井上汲水的桔槔
随堂练习
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
C
2. 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
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
B
3. 人体内也存在杠杆.当人踮脚时是靠腓肠肌收缩，骨骼和腓肠肌状况如图所示，若某人重为500N且AO＝2BO，则双脚同时踮起时，两只脚的腓肠肌的作用力是_______N.
125
解析：本题考查人体结构中的杠杆，人踮脚时，重力位于力与支点O之间，小腿的腓肠肌是提起人体重的力，足的大部分形成杠杆，跖趾关节起支点的作用.本题的杠杆可简化为下图所示.
由于人是双脚同时踮起，则每只脚需要承担250N的重力，由于AO＝2BO，由杠杆平衡条件可得：
4.一根轻质扁担长 1.8 m，前后两端分别挂上重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？
分析：人肩挑处是扁担的支点O，前后两货物的重分别为动力和阻力，要求的肩处离前端的距离是动力臂。
F1=G1＝600N
F2 = G2＝200N
O
l1
l2
l=1.8m
已知：l =1.8m ，F＝600N，F2＝200N ，求：l1=
解：根据 l1＋l2＝ 1.8m 得出
l2 = 1.8m－l1－－－－－（1）
根据杠杆的平衡条件：
F1l1 ＝ F2l2 －－－－－（2）
将（1）代入（2）得
600N × l1 ＝ 200N × (1.8m－l1）
解之得：l1 = 0.45m
答：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁担平衡。
感谢您的观看