(共51张PPT)
人教版(新教材)物理8年级下册公开课精做课件
第十二章 简单机械
12.1杠杆
“来自东方的神秘力量”
思考:人为什么可以轻松地吊起小汽车?
视频 吊起小汽车
这些工具在使用时有什么共同点?
共同特点:
受力时几乎不发生形变
受到力的作用
绕固定点转动
杠杆:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫作杠杆。
思考:杠杆都是直的吗?
支点:杠杆可以绕其转动的点O。
动力:使杠杆转动的力F1。
动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离l1。
O
F1
F2
l1
l2
阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2。
阻力:阻碍杠杆转动的力F2。
杠杆的五要素
思考:你能找出以下杠杆的支点吗?
O
l1
F1
F2
方法总结
l2
1.找到支点的位置
3.过支点向力的作用线作垂线
2.沿着力的方向画出力的作用线
4.加括号和标出符号
思考:如何作出杠杆的力臂呢?
你能画出下面杠杆的力臂吗?
我们用天平称量物体质量时,当天平处于水平位置静止时,我们就认为天平平衡了。
杠杆想要平衡需要满足何种条件呢?
杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。
探究杠杆的平衡条件
实验器材:
杠杆尺(带刻度)、钩码、铁架台等。
杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在怎样的关系?
提出问题:
要使杠杆在什么位置平衡?为什么?
如何得到动力和阻力?
如何改变动力和阻力?如何改变动力臂和阻力臂?
设计实验:
1.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时保持水平静止。
2.在杠杆两端分别挂上不同数量的钩码。移动钩码的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。测出杠杆平衡时的动力F1、阻力F2、动力臂l1,阻力臂l2。
3.改变力和力臂的大小,再做几次实验。
进行实验:
实验 探究杠杆的平衡条件
实验结论:
杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
实验记录:
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2 /N 阻力臂l2/m
1
2
3
……
思考:在上面的实验中,我们研究了动力和阻力位于支点两侧的情况。仔细观察下图所示的杠杆,它与上面实验中研究的杠杆有什么不同?
思考:阿基米德理论上能做到吗?
给我一个支点,我可以撬起整个地球。——阿基米德
动物园内,一位物理老师利用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量(如图)。测量时用一根长度为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。测得动力臂l1为6 m,阻力臂l2为4 cm。若不计铁笼的质量,请估算大象的质量。(g取10 N/kg)
例
解:由F1l1=F2l2 ,有
F2= = = 3×104 N
F1 l1
l2
200 N×6 m
0.04 m
m= = = =3×103 kg =3 t
F2
g
10 N/kg
3×104 N
G
g
大象的质量
为什么投石机可以把石头丢这么远?
视频 投石机
活动:画出上面杠杆的五要素。
l2
F2
F1
O
l1
F2
O
F1
l2
l1
思考:这几种杠杆分别有什么特点?
F2
F1
l2
l1
O
杠杆类型1
思考:如果直接用手完成下面的工作,能轻松完成吗?
O
F1
F2
l1
l2
由 F1l1=F2l2
l1>l2
可得:F1<F2
省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆,叫作省力杠杆。
省力杠杆的特点:省力,费距离。
杠杆类型2
活动:用筷子把书夹起来,再用手把书直接拿起来,你有什么感觉?
O
F1
F2
l1
l2
由 F1l1=F2l2
l1<l2
可得:F1>F2
费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆,叫作费力杠杆。
费力杠杆的特点:费力,省距离。
杠杆类型3
O
F1
F2
l1
l2
等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,叫作等臂杠杆。
由 F1l1=F2l2
l1=l2
可得:F1=F2
等臂杠杆的特点:不省力也不省距离。
类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
依据 动力臂大于阻力臂 动力臂小于阻力臂 动力臂等于阻力臂
特点 省力、费距离 费力、省距离 不省力、不费距离
应用 羊角锤,老虎钳,手推车,螺丝刀,杆秤 扫帚,船桨,镊子,钓鱼竿,人的手臂 天平,跷跷板
我国古代的杠杆
桔槔打水
踏碓舂米
水碓
返回
O
1.
如图所示,用撬棒撬石头,撬棒可以看成杠杆,那么杠杆的支点是 点,动力为 ,动力臂为 ,阻力为__________,阻力与动力的方向
(填“相同”或“相反”)。
F1
l1
F2
相同
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2.
B
如图甲是同学们常用的燕尾夹,图乙为其简化图,当用力按住C点打开该夹子口时,可把 点看作支点,动力的作用点为 点,阻力的作用点为
点。(均填“A”“B”或“C”)
C
A
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3.
D
下列关于杠杆的说法,正确的是( )
A.杠杆一定是直的硬棒
B.动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆的长度
C.杠杆不一定有支点
D.杠杆受到的动力和阻力方向可能是相同的
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4.
D
如图所示,小训用苹果和橘子来玩跷跷板。他将苹果、橘子分别放在离O点等距的水平板上,放手后,苹果一端下沉。使水平板转动的力是( )
A.苹果的重力
B.橘子的重力
C.板对橘子的支持力
D.苹果对板的压力
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5.
D
如图所示的杠杆,动力F的力臂是( )
A.OD
B.OF
C.OA
D.OC
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6.
D
[2025山东]小训使用筷子夹菜时,发现可将筷子视为杠杆。他用学过的杠杆知识对其中一根筷子做了分析,如图所示。以下选项错误的是( )
A.F1为动力
B.l1为动力臂
C.F2为阻力
D.l2为阻力臂
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7.
(2分)如图所示,画出用螺丝刀撬图钉的动力F1的力臂l1。
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8.
(2分)用如图所示的杠杆提起重物。O是杠杆的支点,在A点用力,在图中画出力F的力臂,并用字母l表示。
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9.
(2分)[2025遂宁]如图(a),拉行李箱时,可将行李箱视为杠杆,图(b)是其简化图,O为支点,A为行李箱的重心。请在图(b)中画出重力的示意图以及拉力F的力臂l。
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10.
C
下列说法中正确的是( )
A.弯曲的铁棍不能看成杠杆
B.一根有弹性的橡胶棒可以看成杠杆
C.人体骨骼可以绕着关节转动,可以看成杠杆
D.跷跷板只能往复转动一个很小的角度,不能看成杠杆
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11.
B
如图所示,作用在A点上的4个力中,力臂最长的是( )
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
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12.
A
如图所示,用力打开夹子的过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
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13.
A
[2025河南]如图,在植树活动中,两位同学用竹竿抬水。水桶挂在水平竹竿的P处,与前、后同学的距离分别为PM、PN,水桶对竹竿的作用力为F,其中PM、PN及F的大小均已知,竹竿的重力忽略不计。若要分析前面同学抬水的力F1的大小,下列构建的杠杆示意图正确的是( )
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14.
B
如图所示,一名同学在做俯卧撑,如果把他的躯干看成一个杠杆,该杠杆的支点是 (填字母)点,动力是 (填“手对地面的压力”或“地面对手的支持力”),阻力是 。
地面对手的支持力
自身重力
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15.
后轮
如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,前轮离地,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点在 ;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,后轮离地,这时杠杆的支点在 。
(均填“前轮”或“后轮”)
前轮
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16.
(2分) [2025山西]图甲所示是L型应急防洪板,能有效阻挡洪水。图乙所示为单个防洪板的结构简图,请你在图乙中画出能阻碍防洪板向左翻倒的压力F的力臂。
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17.
(4分)如图所示是教室中的学生椅,学生坐在椅面上若用力向后靠,椅子可能会向后倾倒而发生危险。请在图中画出:
(1)学生对水平椅面的压力F1的示意图;
(2)当椅子即将向后倾倒时,支点O的
位置及靠背所受压力F2的力臂l2。
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18.
C
如图是一种落地式海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,支点是
(填“B”或“C”)点。
杠杆
定义
在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫作杠杆
支 点(O)
动 力(F1)
阻 力(F2)
动力臂(l1)
阻力臂(l2)
杠杆的五要素
杠杆的平衡条件
F1l1=F2l2
杠杆的分类
省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆
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