11.1.2 杠杆的应用（课件）--沪科版（新教材）八年级物理全一册(36页PPT)

(共36张PPT)
沪科版物理8年级全一册培优备课课件（精做课件）11.1.2杠杆的应用第十一章简单机械授课教师：Home .班级：.时间：.通过实验，探究杠杆的平衡条件。(重点）
02
认识杠杆，能分清杠杆的五要素。（重点）
01
知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。（重点）
03
知道杠杆在生活中的应用。
04
杠杆的应用
【思考】
给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球。
——阿基米德
你认为阿基米德的愿望能实现吗？
我国古代早就有了许多巧妙应用杠杆的事例。
用碓舂米
桔槔汲水
点击画面播放
如今，我们在生产生活中仍大量使用杠杆。
钓鱼竿
用钉锤撬钉子
跷跷板
对图中的这些杠杆的五要素进行分析，你发现了什么？
O
F1
F2
l2
l1
O
F2
F1
l1
l2
你能否根据杠杆的平衡条件，比较简便地判断出一个杠杆是省力还是费力
F1
l1
F2
l2
O
知识点1 杠杆的分类
1. 2024年8月8日，在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中，中国选手夺冠。如图所示，运动员手中的桨可视为杠杆，下列工具正常使用时，与桨属于同类杠杆的是(　　)
A. 镊子 B. 天平 C. 瓶起子 D. 核桃夹
A
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杠杆的分类
知识点一
探究新知
点击画面播放
若 l1 ＞ l2 ，则F1 ＜ F2
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
若 l1 ＝ l2 ，则F1 ＝ F2
若 l1 ＜ l2 ，则F1 ＞ F2
省力杠杆
O
F1
F2
l2
l1
特点：省力但费距离
应用：杆秤、羊角锤撬钉子等
l1
l2
＞
因为动力臂＞阻力臂
F2
F1
＜
所以动力＜阻力
由F1 l1=F2 l2可知
O
F2
F1
l1
l2
费力杠杆
特点：费力但省距离
应用：镊子、钓鱼竿等
l1
l2
＜
因为动力臂＜阻力臂
F2
F1
＞
所以动力＞阻力
由F1 l1=F2 l2可知
等臂杠杆
O
F1
F2
l2
l1
特点：既不省力又不省距离
应用：托盘天平等
l1
l2
＝
因为动力臂＝阻力臂
F2
F1
＝
所以动力＝阻力
由F1 l1=F2 l2可知
2. 如图所示的是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择________(填“A”“B”或“C”)剪刀，这样选择是为了________。
A
省力
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省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂的 大小关系
力的大小关系
特点 省力但费距离 费力但省距离 既不省力也不省距离
判断杠杆种类的方法：
(1)根据动力臂和阻力臂的大小关系判断；
(2)从应用目的和效果进行判断：阻力很大时，通常使用省力杠杆；有时阻力不大，使用杠杆是为了省距离，就要使用费力杠杆。
归纳小结
l1
l2
>
F2
F1
<
l1
l2
<
F2
F1
>
l1
l2
=
F2
F1
=
你能说出下图中的杠杆哪个省力、哪个费力、哪个既不省力也不费力吗
杠杆无论是省力还是费力，都各有所长。在应用时应扬长避短，分别发挥其特有的作用。
例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
3. 日常生活中杠杆应用很广泛，我们吃饭时使用的筷子是________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。每当大雪过后公路上都会结冰，影响交通安全。很多工作人员除冰时用铁镐撬动大冰块，其示意图如图所示，当支点是B点时，图中作用于A点的三个力中
最省力的是________(填“F1”“F2”或
“F3”)。
费力
F2
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杠杆的综合运用
知识点二
利用杠杆的平衡条件进行简单的计算:
①在F1、 l1、F2、l2这4个量中，已知其中的3个，便可求出第4个量。
②若已知动力臂与阻力臂的倍数关系，则已知动力可求阻力，已知阻力可求动力。
F1 l1=F2 l2
例 题
植树活动中，两位同学用 1.2m长的轻竹竿抬水。水和桶总重为 120 N，水桶挂在视为水平的轻竹竿的A处，距后面同学 0.5 m。求：后面同学抬水所用的力的大小。(竹竿的重力忽略不计，两位同学各自对竹竿的力的作用点之间的距离近似认为是 1.2m)
分 析
竹竿视作杠杆，
在水平位置保持平衡
B处为支点
水和桶的重力为阻力
C处竖直向上抬水的力为动力
F
G
动力臂
阻力臂
利用杠杆平衡条件，可求出后面同学抬水所用的力的大小。
由题意，水和桶的重力之和 G=120 N，动力臂l1=BC=1.2m，阻力臂l2=AB=1.2m-0.5 m=0.7 m。
解
根据杠杆平衡条件F1l1=F2 l2可知，Fl1 =Gl2
因此，
如果要使后面同学少用力，水桶应向前移还是向后移
讨 论
根据杠杆平衡条件及题意可知， Fl1 =Gl2 ;
在动力臂BC不变的条件下，想要减少动力F ，即减小Fl1的大小，等同于减小Gl2的大小，而在阻力G大小不变的情况下，减小Gl2方法便是减小阻力臂AB的大小 ，因此水桶应该向前移。
4. 我国古代《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理。如图所示，此时杆秤处于水平平衡状态(忽略杆的质量)，下列说法正确的是(　　)
A. 杆秤在图示的位置平衡时，“权”
的质量大于“重”的质量
B. “权”和“重”增加相同的质量，A端会上扬
C. 当“重”增大时，应把“权”向B端移动，杆秤才能再次平衡
D. 若将提纽O向B端移动一些，A端会下沉
知识点2 杠杆的分析与计算
D
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5. [中考·安徽]如图甲所示为自行车的手闸，将其OAB部分简化为如图乙所示的杠杆，忽略杠杆自身的重力，当杠杆平衡时，施加在B点的动力F1＝15 N，测得l1＝12 cm，l2＝4 cm，则阻力F2＝________N。
45
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6. “八段锦”是中国传统的健身方式，第八式的动作是双脚站立地面同时提起脚跟。某人所受的重力为600 N，当脚跟提离地面时，如图为一只脚的一些相关数据，脚绕支点O转动，小腿肌肉拉力为动力F1，阻力为F2，请计算小腿肌肉拉力的大小。
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例2 如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置。若AO=BO，杠杆自重不计，则GA和 GB的大小关系是( )
A. GA＞ GB
B. GA＝ GB
C. GA＜ GB
D. 无法比较
C
7. [中考·湖北]如图为坐式推肩训练器。健身杆能绕O点处的轴上下转动，配重片可增减，人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是(　　)
A. 此健身杆是费力杠杆
B. 手推N处时，配重越重用力越小
C. 配重相同时，推N处比推M处费力
D. 若改变M处推力方向，力臂始终不变
C
【点拨】人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；手推N处时，配重越重，阻力越大，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，所需的动力F1越大，故B错误；配重相同时，推N处与推M处相比，动力臂更短，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，所需的动力F1更大，即更费力，故C正确；若改变M处推力方向，从支点作垂直于推力方向的垂线作为动力臂l1，力臂长度发生改变，故D错误。
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情境组合练：古代科技
杠杆在我国古代有许多巧妙的应用，例如踏碓、桔槔等，这体现了古人的智慧和创新精神。请解答第8～10题。
8. 在农村一些地方，还保留一种“舂米对”的古代简单机械，其示意图如图，使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会下落，打在石臼内谷物上，从而把谷物打碎，用力将它踩下去的过程中，舂自身的重力是________(填“动力”或“阻力”)。
阻力
这是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆。B端下落，打在石臼内谷物上时，舂自身的重力是________(填“动力”或“阻力”)。如果想省力些，可将脚踩点适当__________ (填“远离”或“靠近”)O点。
费力
动力
远离
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9. 桔槔是中国古代的一种汲水工具，桔槔的结构相当于一个普通的杠杆，如图甲所示。图乙是桔槔的模型，已知OB＝2 m，OA＝1 m，空水桶重20 N，配重重200 N。人至少要________N的力才能使空水桶匀速下降。
380
若水桶装满水后的总重为200 N，则把装满水后的水桶从水井中拉起时，人________(填“需要”或“不需要”)给悬挂桶的绳子向上的拉力，若不需拉力，请说明原因，若需要拉力，则写出该拉力的大小：____________________ ________________________。(不计杠杆自重和摩擦)
不需要
动力和动力臂的乘积大于阻力和阻力臂的乘积
10. 如图甲是我国古代劳动人民运送巨木的劳动场景，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，简化图如图乙所示。
(1)请在图乙中画出：①阻力F2的示意图；②最小动力F1及其力臂l1。
如图所示。
(2)已知AO＝0. 5 m，横杆总长度为3. 5 m，巨木为质地均匀的圆柱体，质量为2. 4×103 kg，当巨木一端刚好离开地面时，人对横杆的总压力至少为2×103 N，巨木与地面接触面积为0. 8 m2，则此时巨木对地面的压强为____________ Pa。(g取10 N/kg)
1. 5×104
11. [南京期中]如图所示为可调节式落地灯，高为0. 6 m的立柱OA与底座为一整体，重心为O，总重为100 N，O到底座边缘最远的距离OD为0. 2 m，轻质杆AB既可绕A点转动又可以伸缩调节长度，最长可调节为2 m。
立柱OA与灯中轴线的距离称为跨度，
若灯的质量为2 kg，则该灯的最大跨度
为________m；
1. 2
课堂小结
F1 l1=F2 l2
一.杠杆的分类
二.杠杆的应用