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人教版八年级下第十二章 简单机械
第1节 杠杆
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学习目标
1.认识杠杆的基本特征,能分清杠杆的五要素。
2.通过实验,探究杠杆的平衡条件及应用。
3.知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点,并能根据实际需要选择合适的杠杆。
4.知道杠杆在生活中的应用,能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆。
1.一根硬棒,在力的作用下能绕着 转动,这根硬棒就是杠杆。
2.杠杆绕着转动的点O叫 ; 叫动力, 叫阻力,从支点O到动力F1的作用线的垂直距离L1叫做 ,从支点O到阻力F2的作用线的垂直距离L2叫做 。
3.杠杆的平衡条件是: = ,用公式可表示为 。
4.三种杠杆:省力杠杆:动力臂 阻力臂,动力 阻力,省力费距离;
费力杠杆:动力臂 阻力臂,动力 阻力,费力省距离;
等臂杠杆:动力臂 阻力臂,动力 阻力,不省力、不省距离,能改变力的方向。
1
预学自测
答案: 1.固定点O 2.支点 使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力 动力臂L1 阻力臂L2
3.动力×动力臂 阻力×阻力臂 F1L1= F2L2 4.> < < > = =
观察与思考:这些工具在使用时,有什么共同特点?
它们工作时,能绕一个固定点转动
树枝剪
抽水机
铡纸刀
开瓶器
1
新课引入
在力的作用下,能绕
固定点转动的硬棒,
叫做杠杆。
一、杠杆的概念:
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。
动力臂:从支点O 到动力F1作用线的距离l1。
阻力臂:从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。
F1
F2
l1
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。
动力臂:从支点O 到动力F1作用线的距离l1。
阻力臂:从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。
l2
1
探究新知
二、杠杆的平衡条件:
2.探究杠杆的平衡条件
1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡。
保证力臂沿杠杆,便于测量。
问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡?
实验操作:
(1)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。
问题:为什么要调节杠杆在水平位置平衡?
(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记录表格中。
(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,再做几次实验。
(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。
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.练习
l1=3l2,F1是F2的___倍。
F1:F2=2:5,l1:l2=____。
l1:l2=4:3,F2=60 N,F1=___。
F1=15 N,F2=75 N,l1=15 cm,l2=___。
三、生活中的杠杆:
请仔细观察,利用撬棒撬石头时,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?
F1
F2
l1
l2
o
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?
o
使用费力的杠杆,有什么好处呢?
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?
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。
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
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
四、例题解析:
C
2.小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,他把杠杆挂在支架上,发现左端向下倾斜。
(1)若使杠杆在 位置平衡,需把平衡螺母向
端调节。
(2)如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码,则在B处要挂 _____个同样的钩码,杠杆才能重新位置平衡。
(3)若在C处挂6 N的钩码,用弹簧测力计作用在B点,要使杠杆在水平位置平衡,最小拉力的方向应该 ,此时弹簧测力计的示数为 。
水平
右
2
O
A
C
B
竖直向上
2 N
3.如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( )
A.沿F1方向的力最小
B.沿F2方向的力最小
C.沿F3方向的力最小
D.三个力的大小相等
B
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
杠杆及其平衡条件
杠杆
定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆
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
生活中的杠杆
省力杠杆
l1 >l2 ,F1< F2
费力杠杆
l1 <l2 ,F1> F2
等臂杠杆
l1 =l2 , F1= F2
1
课堂小结
1.如图所示,用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块.若撬棒C点受到石块的压力是1 500 N,且AB=1.5 m,BC=0.3 m 、CD=0.2 m,则要撬动该石块所用的力最小应为 ( )
A.500 N
B.300 N
C.200 N
D.150 N
D
1
当堂训练
2.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
∟
∟
F2
O
F1
l2
l1
3.如图所示,一个绕O点转动的杠杆,动力臂l1及阻力臂l2 ,在图中作出阻力F2以及动力F1的示意图.
4.(嘉兴中考)皮划艇是我国的奥运优势项目之一,比
赛中,运动员一只手支撑住桨柄的末端(视为支点),
另一只手用力划桨(如图所示),此时的船桨是( )
A.等臂杠杆
B.费力杠杆
C.省力杠杆
D.费距离杠杆
B
5.(梅州中考)如图所示,杠杆处于平衡状态,若使弹
簧测力计的示数变为原来的12,要保持杠杆仍然平衡,
可以( )
A.减少一个钩码
B.减少两个钩码
C.减少三个钩码
D.把钩码向左移一个小格
B
1、教材动手动脑学物理1、2、3、4小题。
2、《综合实践丛书》基础达标题。
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课后作业