11.1 杠杆 课时1 杠杆及其平衡条件 课件(共23张PPT) 初中物理教科版八年级下册
文档属性
| 名称 | 11.1 杠杆 课时1 杠杆及其平衡条件 课件(共23张PPT) 初中物理教科版八年级下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-07-22 23:06:44 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第十一章 机械与功
第1节 课时1 杠杆及其平衡条件
教科版八年级下册同步课件
1.认识杠杆，了解关于杠杆的五要素。
2.通过实验，探究杠杆的平衡条件。
3.利用 F1l1=F2l2 进行相关计算。
学习目标
阿基米德（公元前287年—公元前212年），伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家、军事武器制造家，静态力学和流体静力学的奠基人，并且享有“力学之父”的美称。阿基米德曾说过：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”
新知导入
观察下面图形，找出它们的共同特征。
它们的共同特征：都是绕着某一固定点转动
当你使用这些工具时，你就在使用杠杆了。
杠杆是最简单的机械之一。
杠 杆
一
新知学习
1. 定义
在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体都可以看做杠杆。
F2阻力
l1动力臂
l2阻力臂
（动力作用线）
（阻力作用线）
O支点
杠杆绕着转动
的固定点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆
转动的力
支点到动力作用线
的垂直距离
支点到阻力作用线
的垂直距离
F1动力
2. 杠杆五要素
（1）支 点（O）：杠杆绕着转动的点
（2）动 力（F1）：促使杠杆转动的力
（3）阻 力（F2）：阻碍杠杆转动的力
（4）动力臂（l1）：从支点到动力作用线的垂直距离
（5）阻力臂（l2）：从支点到阻力作用线的垂直距离
（ 力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线 ）
杠杆是一种常用的简单机械，由以下五个要素组成：
交流讨论
1. 杠杆一定是直的吗？
2. 杠杆的支点是否一定在杠杆上？
3. 关于杠杆的力臂，你发现了什么？
答：作为杠杆的物体可以是直的，也可以是弯的。即杠杆可以是各种各样的形状。
答：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。力臂包含了力的作用点和力的方向两个要素。
答：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。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。
（1）确定支点O。
先假设杠杆转动， 则杠杆上相对静止的点即为支点。
3.力臂的画法
（2）确定动力和阻力的作用线。
从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线，即动力、阻力的作用线。
（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线
（4）标垂足，定力臂
F2
B
O
A
F1
l2
l1
B
F2
O
F1
A
判断下面画的力臂是否正确，错误的指出原因。
l
F
l
F
不是作用点到支点的距离
不是支点到作用线端点的距离
×
×
√
l
F
l
F
不是垂足到作用点的距离
×
思 考
为什么体重不同的两人能让跷跷板水平静止？
在杠杆的使用中，杠杠的平衡状态是一种非常重要的状态。
杠杆满足什么条件时才会平衡呢？下面我们一起探究。
为什么重力相同的两人不能让跷跷板水平静止？
杠杆的平衡条件
二
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。
（1）保证力臂沿杠杆，便于测量；
（2）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。
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
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。
杠杆平衡时：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
注意：
这就是阿基米德
发现的杠杆原理。
计算公式：
（2）杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。
（1）应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要用牛（N），动力臂和阻力臂的单位要相同。
例题 据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量。测量时利用了根长度为 12 m 的槽钢作为杠杆。吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数 F1 为 200 N。测得 l1 为 6 m，l2 为 4 cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g 取10N/kg。
杠杆平衡条件的计算
O
l1＝6 m
l2＝4 cm
F1＝200 N
F2
由F1l1＝F2l2 得：
解：
F2
=
F1 l1
l2
=
200 N×6 m
0.04 m
＝3×104 N
=
10 N/kg
3×104 N
=3×103 kg＝3t
m
=
F2
g
=
G
g
杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
杠杆的定义：在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体。
杠杆的平衡条件：动力 动力臂=阻力 阻力臂 （F1l1＝F2l2）
杠杆
课堂小结
1.如图所示，这款图钉来自于一个初中生的创意，翘起部分为我们预留下施力空间。图钉作为杠杆，当按图所示施力时其支点为（ ）
A.A点 B.B点
C.C点 D.D点
C
当堂检测
2.如图所示，O点为杠杆的支点，拉力 F 作用在杠杆 A 点。图中的线段_________表示拉力 F 对支点 O 的力臂。（ 选填“OA”、“OB”或“AB”）
OB
3.现有若干个规格相同的钩码，如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的A点挂（ ）个钩码。
A．1
B．2
C．3
D．4
C
第十一章 机械与功
第1节 课时1 杠杆及其平衡条件
教科版八年级下册同步课件
1.认识杠杆，了解关于杠杆的五要素。
2.通过实验，探究杠杆的平衡条件。
3.利用 F1l1=F2l2 进行相关计算。
学习目标
阿基米德（公元前287年—公元前212年），伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家、军事武器制造家，静态力学和流体静力学的奠基人，并且享有“力学之父”的美称。阿基米德曾说过：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”
新知导入
观察下面图形，找出它们的共同特征。
它们的共同特征：都是绕着某一固定点转动
当你使用这些工具时，你就在使用杠杆了。
杠杆是最简单的机械之一。
杠 杆
一
新知学习
1. 定义
在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体都可以看做杠杆。
F2阻力
l1动力臂
l2阻力臂
（动力作用线）
（阻力作用线）
O支点
杠杆绕着转动
的固定点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆
转动的力
支点到动力作用线
的垂直距离
支点到阻力作用线
的垂直距离
F1动力
2. 杠杆五要素
（1）支 点（O）：杠杆绕着转动的点
（2）动 力（F1）：促使杠杆转动的力
（3）阻 力（F2）：阻碍杠杆转动的力
（4）动力臂（l1）：从支点到动力作用线的垂直距离
（5）阻力臂（l2）：从支点到阻力作用线的垂直距离
（ 力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线 ）
杠杆是一种常用的简单机械，由以下五个要素组成：
交流讨论
1. 杠杆一定是直的吗？
2. 杠杆的支点是否一定在杠杆上？
3. 关于杠杆的力臂，你发现了什么？
答：作为杠杆的物体可以是直的，也可以是弯的。即杠杆可以是各种各样的形状。
答：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。力臂包含了力的作用点和力的方向两个要素。
答：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。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。
（1）确定支点O。
先假设杠杆转动， 则杠杆上相对静止的点即为支点。
3.力臂的画法
（2）确定动力和阻力的作用线。
从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线，即动力、阻力的作用线。
（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线
（4）标垂足，定力臂
F2
B
O
A
F1
l2
l1
B
F2
O
F1
A
判断下面画的力臂是否正确，错误的指出原因。
l
F
l
F
不是作用点到支点的距离
不是支点到作用线端点的距离
×
×
√
l
F
l
F
不是垂足到作用点的距离
×
思 考
为什么体重不同的两人能让跷跷板水平静止？
在杠杆的使用中，杠杠的平衡状态是一种非常重要的状态。
杠杆满足什么条件时才会平衡呢？下面我们一起探究。
为什么重力相同的两人不能让跷跷板水平静止？
杠杆的平衡条件
二
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。
（1）保证力臂沿杠杆，便于测量；
（2）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。
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
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。
杠杆平衡时：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
注意：
这就是阿基米德
发现的杠杆原理。
计算公式：
（2）杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。
（1）应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要用牛（N），动力臂和阻力臂的单位要相同。
例题 据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量。测量时利用了根长度为 12 m 的槽钢作为杠杆。吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数 F1 为 200 N。测得 l1 为 6 m，l2 为 4 cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g 取10N/kg。
杠杆平衡条件的计算
O
l1＝6 m
l2＝4 cm
F1＝200 N
F2
由F1l1＝F2l2 得：
解：
F2
=
F1 l1
l2
=
200 N×6 m
0.04 m
＝3×104 N
=
10 N/kg
3×104 N
=3×103 kg＝3t
m
=
F2
g
=
G
g
杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
杠杆的定义：在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体。
杠杆的平衡条件：动力 动力臂=阻力 阻力臂 （F1l1＝F2l2）
杠杆
课堂小结
1.如图所示，这款图钉来自于一个初中生的创意，翘起部分为我们预留下施力空间。图钉作为杠杆，当按图所示施力时其支点为（ ）
A.A点 B.B点
C.C点 D.D点
C
当堂检测
2.如图所示，O点为杠杆的支点，拉力 F 作用在杠杆 A 点。图中的线段_________表示拉力 F 对支点 O 的力臂。（ 选填“OA”、“OB”或“AB”）
OB
3.现有若干个规格相同的钩码，如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆的A点挂（ ）个钩码。
A．1
B．2
C．3
D．4
C