人教版八年级物理 下册 第十二章 12.1 杠杆 课件（共67张PPT）

(共67张PPT)
温故知新
1.什么是机械能？
2.能量守恒定律的内容是什么？
3.请举例说明水能和风能的利用。
铡纸刀
开瓶器
树枝剪
抽水机
这些工具在使用时，有什么共同特点？
导入新课
12.1
杠
杆
人教版八年级物理
下册
学习目标：
1、认识杠杆和有关杠杆的几个概念
2、能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆；
3、经过绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法；
“给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬起球。”
——阿基米徳
自主研学
阅读教材12.1
杠杆部分，理解教材内容，初步归纳出本节课的知识点，并标注在教材中。
观察找共同点
这三个用具有什
么共同特点
？
思考：杠杆有什么共同特征
有力的作用
绕固定点转动
硬棒
杠杆:在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒.
认识杠杆
让我想一想?
目标导学一：杠杆的概念
钢丝钳
杆秤
瓶盖起子
道钉撬
火钳
独轮车
讲授新课
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
讲授新课
F1
F2
l1
o
l2
说明：
F2
B
O
A
F1
①杠杆的支点一定要在杠杆上，可以在杠杆的一
端，也可以在杠杆的其他位置；
②力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到
力的作用点的距离，也就是说力臂是点到线的距离而不是点到点的距离；
F1
F2
L1
O
L2
L1
L2
③力臂有时在杠杆上有时不在杠杆上，如果阻力的作用线恰好过支点，则阻力臂为零，动力的作用线不能过支点，否则动力无效；
⑤力臂的三种表示：
④力臂的画法：过支点作力的作用线的垂线
F1
F2
L1
O
L2
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
讲授新课
力臂的画法，可以用下面简单的顺口溜记住：
一找点，二画线；三作垂线段
支点
力的作用线
支点到力的作用线
L2
L1
B
F2
O
F1
A
F2
B
O
A
F1
画出图中各力的力臂
（1）找出支点的位置
（3）从支点作动力、阻力
作用线的垂线
（2）确定动力、阻力作用线
（4）标垂足,定力臂
一找点，
二画线；
三作垂线段
F1
F2
L1
L2
O
画出各力和力臂
一找点，
二画线；
三作垂线段
支点O
动力臂l1
阻力臂l2
动力F1
阻力F2
力臂的作法
∟
∟
一找点，
二画线；
三作垂线段
注：
1、力的作用点一定在杠杆上。
2、力的作用线和力臂垂直。
3、动力和阻力的作用效果是相反的。
正确理解力臂
(1)力臂指的是从支点到力的作用线的距离,而不是从支点到力的作用点的距离。
(2)作用在杠杆上的一个力的作用点不变,力的方向改变时,那么力臂一般要改变。如图甲、乙所示,力F的大小一样,由于作用在杠杆上A点的方向不同,力臂就不同,图甲中F的力臂l比图乙中F的力臂l'大。
(3)力臂不一定在杠杆上,如图乙所示。
(4)若力的作用线过支点,则它的力臂为零。
【例题】
在下图中标出支点O的位置及画出作用在撬棍上的力F1的力臂。
点拨
解析
支点是杠杆绕着转动的固定点,观察题图可知,杠杆是围绕小石块转动,所以杠杆与小石块接触的点即为支点。力F1的力臂是指从支点到力F1的作用线的距离,从支点向力F1的作用线作垂线段即为其力臂l1。
答案
如图所示
杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计
4、器材:
3、测量的物理量:
力、力臂
探究杠杆的平衡条件：
1、
提出问题：
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？
2
、猜想与假设：
F1
·
L1=F2
·
L2,
F1
+
L1=F2
+
L2
等等
目标导学二：杠杆的平衡条件
（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记录在表格中。
（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。
寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免结论的偶然性。
5、实验操作：
（1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。　
自
己
动
手
做
实
验
思考：在研究杠杆的平衡时，我们为什么要使杠杆在水平位置平衡呢？
为了简单地得到力臂的值。
实验次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1×l1
（N·cm）
F2×l2
（N·cm）
1
2
3
探究杠杆的平衡条件
杠杆平衡的条件是:_____________________________;
它的公式是___________;或是________;
也称作__________.
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
杠杆原理
结
论：
杠杆平衡条件：
三类杠杆：
若l1＞l2，则F1
F2
若l1=
l2，则F1
F2
若l1＜l2，则F1
F2
＞
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
＝
＜
小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
F1l1＝F2l2
F1
F2
=
l2
l1
杠杆的分类
目标导学三：生活中的杠杆
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
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？
请注意观察，赛艇的船桨在划水时，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？
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
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由
F1L1=F2L2
∵L1
〈
L2
∴F1
〉
F2
这是费力杠杆
2、费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆
F2
F1
S=h/4
h
A’
B’
A
B
F2
F1
O
费力，省距离
费力杠杆的特点
举例？
费力杠杆
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由
F1L1=F2L2
∵L1
=
L2
∴F1
=
F2
这是等臂杠杆
不省力，也不省距离
等臂杠杆的特点
3:等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
概念
动力臂大于阻力臂的杠杆
动力臂小于阻力臂的杠杆
动力臂小于阻力臂的杠杆
特点
省了力，但费了距离
费了力，但省了距离
不省力也不费力
实例
钳子、修树枝的剪刀、核桃夹
镊子、鱼竿
天平
三类杠杆的对比
【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？
费距离
省距离
知识小结
等臂杠杆
费力杠杆
请对下列器具应用的杠杆进行分类：
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
请对下列器具应用的杠杆进行分类：
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
请对下列器具应用的杠杆进行分类：
杠杆的应用
杠杆的应用
杠杆的应用
汲水的桔槔
古代的杠杆
杠杆原理的应用
1.平衡要素的计算
方法
1、合理构建模型，明确平衡要素
3、注意单位统一，规范解题过程
2、对应杠杆原理，落实公式变形
一根杠杆AB长1m，支点距B端0.4m，现如图所示在A端挂一个重200N的物体G1，若要使杠杆平衡，则要在B端挂一多重的物体G2？
??????????????????????????????????????????
解：根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知
F1=G1=200N
L1=1m
－
0.4m=0.6m
F2=G2
L2=0.4m
所以G1L1=G2
L2
200N×0.6m=G2×O.4m
解得：G2=300N
如图，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的，0为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同，杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在水平位置保持平衡的是（
）
A．两边都减少一个钩码
B．两边的钩码下各加挂一个
相同的钩码
C．左边钩码向右移一格，右边钩码同时向左移一格
D．右边加挂一个相同钩码，左边钩码同时向左移一格
F1l1＝F2l2
?F1l1＝?F2l2
2、动态平衡的分析
在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：
⑴左右力臂L1:L2=______?
·
L1
L2
⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆____（填“能或不能”）平衡？
_____边下降?
1：2
不能
右
动态平衡的分析
杠杆原理的应用
3、最小动力的确定
【方法】
2、过动力作用点作最大动力臂的垂线为动力作用线
1、连线支点和动力作用点为最大动力臂
3、根据“顺逆原则”确定动力方向
画出在起钉时在A点所用的最小力F
●
O
A
∟
F
●
O
F
∟
注意：当没给出动力作用点时，在杠杆上找到离支点最远的点做动力作用点，支点和该点的连线为最大动力臂
G
杠杆及其平衡条件
杠杆
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
课堂小结
杠杆的类别与应用
省力杠杆
l1
＞l2
，F1＜
F2
费力杠杆
l1
＜l2
，F1＞
F2
等臂杠杆
l1
=l2
，
F1=
F2
课堂小结
1.如图所示的剪刀中,要剪开较硬的物体,最好使用
(　　)
检测目标
D
2.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
检测目标
3.下列属于费力杠杆的是(　　)
B
检测目标
4.既不省力，也不省距离的杠杆是（
）
A.费力杠杆
B.省力杠杆
C.等臂杠杆
D.不能确定
C
检测目标
5.如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是
(
)
A．两杠杆均为省力杠杆
B．两杠杆均为费力杠杆
C．ABC为省力杠杆
D．A’B’C’为费力杠杆
D
检测目标
课堂总结
同学们，本节课你收获了什么？
课后作业
1.整理本节知识点
2.选做题：
同步检测题