12.1 杠杆 课件(共23张PPT) 2023-2024学年物理人教版八年级下册
文档属性
| 名称 | 12.1 杠杆 课件(共23张PPT) 2023-2024学年物理人教版八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-05-08 10:09:18 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第1节 杠杆
八年级
初中物理
第十二章 简单机械
1.知道什么是杠杆，理解力臂的概念，能准确地找出杠杆五要素。
2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件，会用杠杆的平衡条件解决实际问题。
3.能根据杠杆的使用特点以及作用效果对杠杆进行合理分类。
学习目标
杠杆
知识点一
1.杠杆的概念
在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，就是杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的。
一根硬棒成为杠杆的条件：
a.要有力的作用；
b.能绕着固定点转动；
c.是硬的，受力不发生形变或不易发生形变。
2.杠杆的五要素
五要素 物理含义 图示
支点 杠杆绕着转动的固定点，用“O”表示
动力 使杠杆转动的力，用“F1”表示
阻力 阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示
动力臂 从支点O 到动力F1作用线的距离， 用“l1”表示
阻力臂 从支点O 到阻力F2作用线的距离， 用“l2”表示
3. 有关杠杆五要素的几点说明
（1）作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，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。如图甲、乙所示。
乙
甲
（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。
如图甲、乙所示。
甲 乙
（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。
4. 力臂的画法
找支点
在杠杆的示意图上确定支点O
画力的作用线
画力臂
标力臂
画出动力作用线及阻力作用线
从支点O 向力的作用线引垂线（画垂足），垂线段即为力臂
用箭头（或大括号）标出，并
在旁边标注
l
F
O
杠杆的平衡条件
知识点二
实验：探究杠杆的平衡条件
（1）实验装置：如图所示。
（2）实验步骤
①将杠杆挂在支架上，观察其是否在水平位置平衡，若不平衡，可调节平衡螺母（左低平衡螺母向右调，右低平衡螺母向左调），使之在水平位置平衡。
②在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。
③记录两侧所挂钩码的重力，测出动力臂和阻力臂，记入表格。
④改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，多做几次实验，得到不同数据并记录。
⑤对表格中的数据进行分析，找出它们之间的关系。
序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 5 0.5 10
2 1 10 0.5 20
3 1.5 10 1 15
实验结果表明，杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写为
（3）实验结论
F1l1=F2l2。
典例1
（浙江绍兴中考）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
A．图甲中平衡螺母向左调节，图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节，图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节，图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节，图乙中左侧钩码向右移动
A
生活中的杠杆
知识点三
杠杆的分类
特点：l1=l2 ，F1 =F2。不省力也不费力也不省距离。
（1）等臂杠杆：动力臂与阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
（2）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
特点：l1＞l2 ，F1＜F2。省力但费距离。
（3）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
特点：l1＜l2 ，F1＞F2。费力但省距离。
典例2
如图是西安某住宅小区门口栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，下列四个选项中的杠杆与它类型一致的是（ ）
A
A.钓鱼竿 B．核桃夹 C．托盘天平 D．羊角锤
解析：由题图可知杠杆绕A点右侧的轴转动，则A点的动力臂远小于杠杆重力的阻力臂，所以杠杆是一个费力杠杆。核桃夹、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故A符合题意，B、C、D不符合题意。
答案：A
课堂小结
杠杆
杠杆的平衡条件
杠杆的分类
杠杆的概念及五要素
F1l1=F2l2
等臂杠杆：l1=l2 ，F1 =F2
省力杠杆：l1>l2 ，F1费力杠杆：l1F2
随堂练习
1.为缓解同学们上课疲劳，课间时间老师组织同学们进行踮脚运动，如图所示。这项运动（ ）
A．省力且省距离
B．省力但费距离
C．费力且费距离
D．费力但省距离
B
2.如图是用羊角锤拔铁钉的情景，羊角锤可看成一个杠杆，其动力和阻力示意图正确的是（ ）
A B C D
C
3.如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（ ）
①C点是支点
②液压杆B施加的力是动力
③阻力只有货物的重力
④物体A放在车厢后部可省力
⑤物体A放在车厢前部可省力
A．①②④ B．①③⑤ C．③④ D．③⑤
D
4.如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中AOB可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。
答案：如图丙所示
丙
5.探究杠杆平衡条件的实验：
甲 乙 丙
（1）杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向_____（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡。
（2）某同学用图乙装置通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论________（选填：“可靠”或“不可靠”）。
（3）利用图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为______N。
右
可靠
2.25
第1节 杠杆
八年级
初中物理
第十二章 简单机械
1.知道什么是杠杆，理解力臂的概念，能准确地找出杠杆五要素。
2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件，会用杠杆的平衡条件解决实际问题。
3.能根据杠杆的使用特点以及作用效果对杠杆进行合理分类。
学习目标
杠杆
知识点一
1.杠杆的概念
在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，就是杠杆。杠杆可以是直的，也可以是弯的。
一根硬棒成为杠杆的条件：
a.要有力的作用；
b.能绕着固定点转动；
c.是硬的，受力不发生形变或不易发生形变。
2.杠杆的五要素
五要素 物理含义 图示
支点 杠杆绕着转动的固定点，用“O”表示
动力 使杠杆转动的力，用“F1”表示
阻力 阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示
动力臂 从支点O 到动力F1作用线的距离， 用“l1”表示
阻力臂 从支点O 到阻力F2作用线的距离， 用“l2”表示
3. 有关杠杆五要素的几点说明
（1）作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，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。如图甲、乙所示。
乙
甲
（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。
如图甲、乙所示。
甲 乙
（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。
4. 力臂的画法
找支点
在杠杆的示意图上确定支点O
画力的作用线
画力臂
标力臂
画出动力作用线及阻力作用线
从支点O 向力的作用线引垂线（画垂足），垂线段即为力臂
用箭头（或大括号）标出，并
在旁边标注
l
F
O
杠杆的平衡条件
知识点二
实验：探究杠杆的平衡条件
（1）实验装置：如图所示。
（2）实验步骤
①将杠杆挂在支架上，观察其是否在水平位置平衡，若不平衡，可调节平衡螺母（左低平衡螺母向右调，右低平衡螺母向左调），使之在水平位置平衡。
②在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。
③记录两侧所挂钩码的重力，测出动力臂和阻力臂，记入表格。
④改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，多做几次实验，得到不同数据并记录。
⑤对表格中的数据进行分析，找出它们之间的关系。
序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 5 0.5 10
2 1 10 0.5 20
3 1.5 10 1 15
实验结果表明，杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写为
（3）实验结论
F1l1=F2l2。
典例1
（浙江绍兴中考）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
A．图甲中平衡螺母向左调节，图乙中右侧钩码向左移动
B．图甲中平衡螺母向左调节，图乙中右侧钩码向右移动
C．图甲中平衡螺母向右调节，图乙中左侧钩码向左移动
D．图甲中平衡螺母向右调节，图乙中左侧钩码向右移动
A
生活中的杠杆
知识点三
杠杆的分类
特点：l1=l2 ，F1 =F2。不省力也不费力也不省距离。
（1）等臂杠杆：动力臂与阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
（2）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
特点：l1＞l2 ，F1＜F2。省力但费距离。
（3）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
特点：l1＜l2 ，F1＞F2。费力但省距离。
典例2
如图是西安某住宅小区门口栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，下列四个选项中的杠杆与它类型一致的是（ ）
A
A.钓鱼竿 B．核桃夹 C．托盘天平 D．羊角锤
解析：由题图可知杠杆绕A点右侧的轴转动，则A点的动力臂远小于杠杆重力的阻力臂，所以杠杆是一个费力杠杆。核桃夹、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故A符合题意，B、C、D不符合题意。
答案：A
课堂小结
杠杆
杠杆的平衡条件
杠杆的分类
杠杆的概念及五要素
F1l1=F2l2
等臂杠杆：l1=l2 ，F1 =F2
省力杠杆：l1>l2 ，F1
随堂练习
1.为缓解同学们上课疲劳，课间时间老师组织同学们进行踮脚运动，如图所示。这项运动（ ）
A．省力且省距离
B．省力但费距离
C．费力且费距离
D．费力但省距离
B
2.如图是用羊角锤拔铁钉的情景，羊角锤可看成一个杠杆，其动力和阻力示意图正确的是（ ）
A B C D
C
3.如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（ ）
①C点是支点
②液压杆B施加的力是动力
③阻力只有货物的重力
④物体A放在车厢后部可省力
⑤物体A放在车厢前部可省力
A．①②④ B．①③⑤ C．③④ D．③⑤
D
4.如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中AOB可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。
答案：如图丙所示
丙
5.探究杠杆平衡条件的实验：
甲 乙 丙
（1）杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向_____（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡。
（2）某同学用图乙装置通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论________（选填：“可靠”或“不可靠”）。
（3）利用图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为______N。
右
可靠
2.25