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教科版2024(新教材)物理8年级下册精做课件11.1杠杆第11章机械与功授课教师:Home .班级:八年级(---)班.时间:.1.通过生活中的实物,学生感受杠杆的作用,建构杠杆模型。(素养)
2.了解杠杆的五要素。(重点)
3.通过实验探究杠杆的平衡条件。
4.能找到并画出五要素并画出。(难点)
起子是如何打开啤酒瓶盖的?
在力的作用下,能绕支撑点转动的坚实物体,叫作杠杆。
概念:
F1
F2
o
支点:杠杆可以绕其转动的点O
动力:使杠杆转动的力F1
阻力:阻碍杠杆转动的力F2
杠杆
钢丝钳 杆秤 瓶盖起子
道钉撬 火钳 独轮车
杠杆
1.杠杆平衡:当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时,杠
杆将处于平衡状态,这种状态叫作杠杆平衡。
观察:杠杆平衡
①如图,用弹簧测力计在杠杆不同的作用点拉动使杠杆保持平衡时,弹簧测力计的示数相同吗?若改变弹簧测力计拉力的方向,弹簧测力计的示数相同吗?
杠杆的平衡条件
2.杠杆五要素:
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
杠杆的平衡条件
支 点(O):杠杆绕着转动的点。
动 力(F1):促使杠杆转动的力。
阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力。
动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离。
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)
这些概念很重要
F1
F2
L1
o
L2
杠杆的平衡条件
L2
L1
B
F2
O
F1
A
F2
B
O
A
F1
3.作力臂的方法
找出支点的位置
从支点作动力、
阻力作用线的垂线
确定动力、阻力
作用线
标垂足,定力臂
杠杆的平衡条件
试一试:画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
L1
L2
F1
F2
L1
O
L2
O
杠杆的平衡条件
实验探究:杠杆的平衡条件
提出问题:杠杆在满足什么条件
时才会平衡?
1.猜想与假设:
假设一: F1+L1=F2+L2假设二: F1-L1=F2+L2
假设三: F1/L1=F2/L2 假设四: F1 · L1=F2 · L2
2.设计方案:
把跷跷板进行“简化”
F1
F2
O
L1
L2
杠杆的平衡条件
①改变两边钩码的位置和个数,使木尺处于水平静止状态。
3.进行实验
杠杆的平衡条件
②把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡
杠杆的平衡条件
3.进行实验
F1 L1=F2 L2
F1
L1
F2
L2
=
意义:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
4.实验结论:
杠杆平衡的条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂
即:
杠杆的平衡条件
F1
F2
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 〉L2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
省力杠杆
杠杆的分类
1.省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。
在生活中,你还发现了哪些工具是省力杠杆?
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?
杠杆的分类
请注意观察,赛艇的船浆在划水时,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?我们在使用时,是省力了?还是费力了呢?
使用费力的杠杆,有什么好处呢?
杠杆的分类
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
费力杠杆
杠杆的分类
2.费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。
在生活中,你还发现了哪些工具是费力杠杆?
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。
杠杆的分类
3.等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。
物理实验室中,我们使用的天平就是等臂杠杆。
托盘天平
物理天平
杠杆的分类
知识点1 杠杆
1. 下列关于杠杆的说法中,正确的是( )
D
A. 杠杆一定是直的硬棒
B. 杠杆不一定有支点
C. 杠杆的支点不可能在杠杆的端点
D. 杠杆受到的动力和阻力方向可能是相同的
(第2题)
2. 小王把地面上的石块用
撬棒撬起,可沿或 两个方向用
力,如图所示。若撬棒的支点在 点,
则阻力作用点在___点,他是沿_____
方向用力的;若撬棒的支点在 点,
则他是沿____方向用力的。
(后两空均选填“”或“ ”)
(第3题)
3.如图所示,杠杆可以绕
点转动,现在它的 点挂一重物
,为了使它静止,可以在 点
施加不同方向的动力,图中四
个不同方向的力中,力臂为零
的是___,力臂最大的是___。
4. 杠杆在力、的作用下处于静止状态, 为
力的力臂。在图中请画出力的力臂和力 。
如图所示
知识点2 探究杠杆的平衡条件
5.在“探究杠杆的平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均
为 。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆_____
(选填“平衡”或“不平衡”)。接下来的操作是应将________
___向____调节,把铅垂线放置于 点,从正前方观察,当零
刻度线与铅垂线______(选填“重合”或“垂直”)时,杠杆在
水平位置平衡。
平衡
平衡螺母
右
重合
(2) 多次实验,记录的数据如表,可得 、
、、 之间的关系是____________。
实验 序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1.0 6.00 2.0 3.00
2 1.5 4.00 3.0 2.00
3 2.0 2.00 4.0 1.00
(3)如图乙所示,在 点挂上___个钩码,杠杆将在水平位
置平衡,再在其两边各加上一个钩码,杠杆____
(选填“”或“ ”)侧会下降。
2
右
(4)下列实验中,多次测量的目的与本次探究不同的是___
(填字母)。
A
A. 测量铅笔长度
B. 探究重力与质量的关系
C. 探究反射角与入射角的
关系
6.某同学做俯卧撑运动,缓慢上升至如图所示位置,可将他
视为一个杠杆,点为重心,地面对手的支持力为 ,其
他数据如图。则该同学所受的重力_____ ,此时地面对
双脚的支持力是_____ 。
510
210
7. 如图所示,人体的手臂可视为
杠杆,手握哑铃抬起手臂,桡骨在肱二头肌
的拉力作用下绕肘关节 点转动。关于其原
理,下列示意图正确的是( )
C
A. B. C. D.
8. 如图所示,我国古代《墨
经》把秤的支点到重物一端的距离称作
“本”,把支点到杆一端的距离称作“标”,
“权”“重”分别表示两侧的力。下列说法
错误的是( )
C
A. “标”“本”表示的是力臂
B. “权”“重”增加量相同时,右端会上扬
C. “重”减少时,应把“权”向左适当移动才能平衡
D. “标”“权”的乘积与“本”“重”的乘积相等时,杆秤水平平衡
9.一农民用扁担挑水,若扁担长 ,扁担前端和后端分别挂
上重为和 的水桶。要想使扁担水平平衡,他的肩
膀应距扁担前端___ 。若他肩膀担在扁担中间,要使扁担水
平平衡,可行的操作是________________________________
_____________。(不计扁担自重)
1
向扁担前端的水桶中加入的水
(合理即可)
【点拨】要使扁担水平平衡,则有 ,即
;由题意知 ,
联立①②解得 。
杠杆
杠杆
在力的作用下,能绕支撑点转动的坚实物体,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
省力杠杆
L1 >L2 ,F1< F2
费力杠杆
L1 <L2 ,F1> F2
等臂杠杆
L1 =L2 , F1= F2
杠杆的分类
课堂小结