课件36张PPT。第十一章 机械与功八年级物理教科版·下册1.杠杆新课引入
阅读并思考: 埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大,建于公元前二十七世纪,高146.5米,相当于40层楼高,由230万块重约2.5吨的大石块叠成,最大的一块重约16 吨,全部工程历时30余年。古埃及人用什么工具创造了这一奇迹? 人的力量是有限的,但是人的智慧是无穷的,人类在漫长的历史中创造了各种各样的工具,使工作更省力、更方便,这些工具统称为机械。引入新课杠杆滑轮组轮轴斜面简单机械学习目标
知识讲解
一、杠杆知识讲解
共同点:①都是硬棒。(软的不行,直的弯的都可以)②工作过程中都在转动,转动过程中有一点是不动的。③除固定不动的点外,还要受到两个力的作用(一个能使它转动,另一个阻碍它转动)。知识讲解
支点阻力阻力臂动力动力臂1.定义:在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体叫做杠杆。2.杠杆的五要素:支 点(O ):杠杆绕着转动的支撑点动 力(F1):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知识讲解
3.力臂的画法OL1一找支点
二画线(力的作用线)
三定距离(力臂的长)
四标力臂(1)力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。(2)力臂的画法:(3)力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上;而支点、动力和阻力的作用点一定在杠杆上。强化训练F1F2L1L2F1F2L1OL2O画出下列各力的力臂知识讲解
二、杠杆的平衡条件 当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时,杠杆将处于平衡状态,这种状态叫做杠杆平衡。1.杠杆的平衡观察 杠杆平衡 如图(a)所示是一个平衡的杠杆,移动一边钩码的悬挂点,会产生什么现象?如图(b)所示,用带杆的滑轮向左(或向右)推动右边挂钩码的悬线,改变作用力的方向,这时又会产生什么现象?为什么会发生这样的现象?知识讲解
(2)杠杆的平衡不仅与动力和阻力的大小有关,还与力的作用点及力的作用方向有关。(1)杠杆平衡时,杠杆不一定处于水平位置。知识讲解
实验探究 杠杆的平衡条件知识讲解
动力×动力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L22.杠杆的平衡条件 在实验过程中,
(1)将杠杆尺的重心放在支点上是为了排除杠杆自重对实验的影响;
(2)调节杠杆使其在水平位置平衡是为了便于测量力臂的大小;
(3)测量多组数据是为了使实验结论具有普遍性。知识讲解
例题 假如图中的大人重750N,小女孩重250N。当大人坐在与跷跷板的转轴距离为0.5m处,小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡? 已知:阻力F1=750N,阻力臂L2=0.5m,动力F2=250N。
求:动力臂L1的大小。
解:根据杠杆平衡条件,得
答:小女孩应该坐在离转轴1.5m处。?
知识讲解
(1)利用杠杆平衡条件进行计算时,一定要找准杠杆的五要素;
(2)利用杠杆的平衡条件公式时,动力和阻力的单位要统一为力的单位“N”,动力臂和阻力臂的单位要统一,但不一定是“m”,其他长度单位统一也可以。强化训练 小明探究杠杆的平衡条件,挂钩码前,调节杠杆在水平位置平衡,杠杆上每格长度相等,杆上A、B、C、D 的位置如图所示,当A点挂4个钩码时,下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.B点挂5个钩码 B.C点挂4个钩码
C.D点挂1个钩码 D.D点挂2个钩码D知识讲解
三、杠杆的分类1.省力杠杆动力臂______阻力臂,平衡时动力______阻力。用较小的动力就可以克服较大的阻力。大于小于知识讲解
省力杠杆知识讲解
2.费力杠杆动力臂_____阻力臂,平衡时动力______阻力。动力作用点移动较小的距离就可以使阻力作用点移动较大的距离。大于小于知识讲解
费力杠杆知识讲解
3.等臂杠杆动力臂等于阻力臂,平衡时动力_____阻力,这样的杠杆既不省力也不费力。等于知识讲解
等臂杠杆天平国旗杆顶端的定滑轮强化训练
图中哪些杠杆省力,哪些杠杆费力,哪些杠杆既不省力也不费力?使用这三类杠杆各有什么好处?省力杠杆
能省力省力杠杆
能省力等臂杠杆
测物体的质量费力杠杆
能省距离知识讲解
判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆有以下三种方法:
方法一:首先准确地找到支点,正确分析杠杆受的力哪个是动力,哪个是阻力,然后再作出各力臂,动力臂大于阻力臂是省力杠杆;动力臂小于阻力臂是费力杠杆;
方法二:设想让杠杆绕支点转动,通过比较动力作用点和阻力作用点移动的距离来判定。动力作用点移动距离大的是省力杠杆;动力作用点移动距离小的是费力杠杆。
方法三:通过使用杠杆时的目的判定:是为了省距离还是为了省力。如利用羊角锤起钉子目的是为了省力,故是省力杠杆。知识讲解
四、生活中的杠杆知识讲解
挖掘机利用杠杆来控制翻斗塔式起重机的吊臂也是杠杆知识讲解
舂桔槔知识讲解
讨论交流 研究杆秤 如图所示的杆秤曾是我国应用最广泛的称重工具,它是一种典型的杠杆。试分析它的工作原理,并比较它和天平的优缺点。杆秤的工作原理是杠杆平衡条件。
杆秤与天平比较的优点是不用调节平衡,测量量程比天平大等。
缺点是:测量时没有天平精确。知识讲解
强化训练
皮划艇是我国的奥运优势项目之一。如图所示,是我国选手夺冠时的场景。在比赛中,运动员一手支撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨,此时的船桨是( )
A.等臂杠杆 B.费力杠杆
C.省力杠杆 D.省功杠杆B知识总结1.同学们的文具盒里,有许多学习用品的使用属于杠杆原理的应用。例如:打开文具盒,将盒盖上翻过程中,文具盒的盒盖相当于______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;用墨色水笔答题时,笔相当于______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。省力费力课堂练习2.图是拉杆式旅行箱的受力示意图。若箱重100 N,动力臂是阻力臂的4倍, 则拉箱子时,竖直向上的拉力F=_______ N。25课堂练习解:根据杠杆平衡条件?得?答:竖直向上的拉力为25N。3.关于杠杆的下列说法中,正确的是( )
A.杠杆必须是一根直棒
B.杠杆不一定要有支点
C.杠杆可以是直的,也可以是弯的
D.作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相同的方向转动C课堂练习4.一位体重约为500 N的同学在做俯卧撑,如图所示,点A为重心。请计算地面对他双手的作用力。课堂练习
解:根据杠杆平衡条件?得答:地面对双手的支持力约为294.1N。5.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,发现杠杆左端偏高,应向________端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图所示,把钩码挂在杠杆左侧A点,为使OB成为力臂,应在B点沿着___________的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡。
(3)若每个钩码重为0.5 N,将A点的钩码全部移到B点,弹簧测力计作用在C点,为使杠杆在水平位置平衡,所加最小力为________N。左竖直向上1课堂练习