八年級(jí)物理下冊(cè)12.1_杠桿

1、第十二章第十二章 第節(jié)第節(jié) 杠桿杠桿中學(xué)中學(xué) 1.1.認(rèn)識(shí)杠桿，認(rèn)識(shí)有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念。認(rèn)識(shí)杠桿，認(rèn)識(shí)有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念。 2. 2.會(huì)畫力臂。會(huì)畫力臂。 3 3. .知道杠桿的平衡條件及其應(yīng)用。知道杠桿的平衡條件及其應(yīng)用。 4. 4.能從常見工具和簡單機(jī)械中識(shí)別杠桿。能從常見工具和簡單機(jī)械中識(shí)別杠桿。 第第1 1課時(shí)課時(shí) 討論：下列工具工作時(shí)有什么共同特征？討論：下列工具工作時(shí)有什么共同特征？合作交流合作交流共同特征共同特征有力的作用有力的作用繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)硬棒硬棒 硬棒可以是直的硬棒可以是直的, ,也可以是彎曲也可以是彎曲的的, ,即硬棒可以是各種各樣的形狀。即硬棒可以是各種各樣

2、的形狀。 一根硬棒，一根硬棒，在力的作用下在力的作用下能繞能繞著著固定點(diǎn)固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，這根轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒硬棒就是就是杠杠桿（桿（lever）。1 1、定義：、定義：2 2、杠桿的五要素、杠桿的五要素：支支 點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O。動(dòng)動(dòng) 力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1。阻阻 力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2。動(dòng)力臂：從支點(diǎn)動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O 到動(dòng)力到動(dòng)力F1作用線的距離作用線的距離l1。阻力臂：從支點(diǎn)阻力臂：從支點(diǎn)O 到阻力到阻力F2作用線的距離作用線的距離l2。F1F2l1o o支支 點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O。動(dòng)動(dòng) 力：

3、使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1。阻阻 力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2。動(dòng)力臂：從支點(diǎn)動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O 到動(dòng)力到動(dòng)力F1作用線的距離作用線的距離l1。阻力臂：從支點(diǎn)阻力臂：從支點(diǎn)O 到阻力到阻力F2作用線的距離作用線的距離l2。l2l1F1l2F2o3 3、力臂的畫法：、力臂的畫法：一、找支點(diǎn)一、找支點(diǎn)O二、畫出力的作用線二、畫出力的作用線三、作垂線段三、作垂線段,即從支點(diǎn)到即從支點(diǎn)到 力的作用線作垂線力的作用線作垂線四、在對(duì)應(yīng)的垂線旁標(biāo)上四、在對(duì)應(yīng)的垂線旁標(biāo)上L1或或L2。動(dòng)力臂動(dòng)力臂L1阻力臂阻力臂L2力臂力臂是是支點(diǎn)支點(diǎn)到到力的力的作用線作用線的距離的距離B BA AO

4、 OF F1 1O OB BA AL L2L L2L L1L L1練一練：練一練：1 1、畫出動(dòng)力臂、畫出動(dòng)力臂L L1 1和阻力臂和阻力臂L L2 2F2F2F1F1F2L1L2O畫出各力和力臂畫出各力和力臂O O F F2 2F F1 1L L1 1L L2 2畫出下圖杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂O OF F2 2F F1 1阻力和動(dòng)力的方向和支點(diǎn)的關(guān)系如圖所示的杠桿中，動(dòng)力的力臂用L表示，圖中所畫力臂正確的是（ ）D【討論討論】 體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩(wěn)定下來？體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩(wěn)定下來？2探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件 1杠桿平衡：杠桿在動(dòng)力和阻力作用下

5、靜止時(shí)，杠桿平衡：杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我們就說杠桿平衡。我們就說杠桿平衡。保證力臂沿杠桿，便于測(cè)量；消除杠桿自重保證力臂沿杠桿，便于測(cè)量；消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 問題：問題：杠桿在滿足什么條件杠桿在滿足什么條件時(shí)才會(huì)平衡？時(shí)才會(huì)平衡？實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)操作：（1）把杠桿安裝在支架上）把杠桿安裝在支架上,調(diào)節(jié)平衡螺母調(diào)節(jié)平衡螺母,使杠桿水平平衡。使杠桿水平平衡。問題：問題：為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？（2）. 在杠桿兩邊掛鉤碼，把支點(diǎn)右邊的鉤碼對(duì)杠桿的作在杠桿兩邊掛鉤碼，把支點(diǎn)右邊的鉤碼對(duì)杠桿的作用力當(dāng)作用力當(dāng)作動(dòng)力動(dòng)力，支點(diǎn)左

6、邊的鉤碼對(duì)杠桿的作用力當(dāng)作，支點(diǎn)左邊的鉤碼對(duì)杠桿的作用力當(dāng)作阻力阻力。改變鉤碼的位置，使改變鉤碼的位置，使杠桿在水平位置平衡杠桿在水平位置平衡，記下動(dòng)力，記下動(dòng)力F1、阻力阻力F2、動(dòng)力臂、動(dòng)力臂L1、阻力臂、阻力臂L2的數(shù)值。的數(shù)值。（3）改變阻力和阻力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)力和動(dòng)力臂的）改變阻力和阻力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)。大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)。 2 2、探、探究杠桿的平衡條件：究杠桿的平衡條件： 尋找杠桿平衡的普遍性規(guī)律尋找杠桿平衡的普遍性規(guī)律, ,避免結(jié)論的偶避免結(jié)論的偶然性。然性。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)F F1 1/N/Nl1 1/cm/cmF F2 2/N/Nl

7、2 2/cm/cmF F1 1l1 1（NcmNcm）F F2 2l2 2 （NcmNcm）1 12 210101 120202 23 320202 230303 34 415155 51212探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件202060606060即：杠桿的平衡即：杠桿的平衡F1L1=F2L2注：杠桿的平衡條件也稱杠桿原理注：杠桿的平衡條件也稱杠桿原理例題：據(jù)例題：據(jù)杭州日?qǐng)?bào)杭州日?qǐng)?bào)報(bào)道：報(bào)道：20012001年年6 6月月2222日，在杭州動(dòng)物園內(nèi)，日，在杭州動(dòng)物園內(nèi)，一位物理老師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測(cè)力計(jì)就測(cè)出了一位物理老師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測(cè)力計(jì)就測(cè)出了一頭大象的

8、質(zhì)量（如左圖），測(cè)量時(shí)利用了一根長度為一頭大象的質(zhì)量（如左圖），測(cè)量時(shí)利用了一根長度為10m10m的槽的槽鋼為杠桿，吊鉤固定點(diǎn)為鋼為杠桿，吊鉤固定點(diǎn)為o o為支點(diǎn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為為支點(diǎn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1F1為為200N200N，動(dòng)力臂，動(dòng)力臂l1l1為為9m,9m,阻力臂阻力臂l2l2為為60cm,60cm,若不計(jì)槽鋼和鐵籠的質(zhì)若不計(jì)槽鋼和鐵籠的質(zhì)量請(qǐng)估算大象的質(zhì)量。量請(qǐng)估算大象的質(zhì)量。g g取取10N10N每千克。每千克。O1 1、建立合理模型，明確平衡要素、建立合理模型，明確平衡要素3 3、注意單位統(tǒng)一，規(guī)范解題過程、注意單位統(tǒng)一，規(guī)范解題過程2 2、對(duì)應(yīng)平衡條件，落實(shí)公式變形、

9、對(duì)應(yīng)平衡條件，落實(shí)公式變形9m9m200N200N6cm6cm= =？0.06m0.06mF F2 2=F=F1 1.L .L1 1/L/L2 2由杠桿的平衡條件由杠桿的平衡條件F F1 1l1 1F F2 2l2 2 得：得：解析：解析：F F2 2= =F F1 1l1 1l2 2= =200 N200 N9 m9 m0.06 m0.06 m=3=310104 4 N Nm m= =F F2 2g g= =10 N10 Nkgkg1 13 310104 4 N N=3=310103 3 kg = 3tkg = 3t大象的質(zhì)量：大象的質(zhì)量：2.2.杠桿的種類：杠桿的種類：省力杠桿、費(fèi)力杠桿、

10、等臂杠桿。省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿。應(yīng)應(yīng) 用用杠桿缺點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿特點(diǎn)杠桿特點(diǎn)杠桿類型杠桿類型等臂杠桿等臂杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿省力杠桿L L1 1LL2 2，F(xiàn) F1 1FF2 2( (動(dòng)力動(dòng)力 阻力阻力) )L L1 1LFF2 2( (動(dòng)力動(dòng)力 阻力阻力) )L L1 1=L=L2 2，F(xiàn) F1 1=F=F2 2( (動(dòng)力動(dòng)力= =阻力阻力) )省力省力省距離省距離既不省力也不省距離既不省力也不省距離費(fèi)距離費(fèi)距離費(fèi)費(fèi) 力力小結(jié)：小結(jié)：判斷杠桿的類型，實(shí)際就是比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小。判斷杠桿的類型，實(shí)際就是比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小。1 1、杠桿平衡條件：、杠桿平

11、衡條件：F F1 1l1 1F F2 2l2 2F F1 1F F2 2= =l2 2l1 1三、生活中的杠桿三、生活中的杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿省力杠桿三、生活中的杠桿三、生活中的杠桿1下列工具在正常使用中，屬于費(fèi)力杠桿的是下列工具在正常使用中，屬于費(fèi)力杠桿的是 （ ） 課堂達(dá)標(biāo)練習(xí)：課堂達(dá)標(biāo)練習(xí)：A啟瓶器啟瓶器B切紙鍘刀切紙鍘刀 C食品夾食品夾D羊角錘羊角錘c2如圖所示，分別沿力如圖所示，分別沿力F1、F2、F3的方向用力，的方向用力，使杠桿平衡，關(guān)于三個(gè)力的大小，下列說法正確的使杠桿平衡，關(guān)于三個(gè)力的大小，下列說法正確的是（是（ ）A沿沿F1方向的力最小方向的力最小B

12、沿沿F2方向的力最小方向的力最小C沿沿F3方向的力最小方向的力最小D三個(gè)力的大小相等三個(gè)力的大小相等BF3F1F2OL L1 1L L3 3L L2 23小陽同學(xué)在做小陽同學(xué)在做“探究杠桿平衡條件探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，的實(shí)驗(yàn)時(shí)，他把杠桿掛在支架上，發(fā)現(xiàn)左端向下傾斜。他把杠桿掛在支架上，發(fā)現(xiàn)左端向下傾斜。（1）若使杠桿在）若使杠桿在 位置平衡，需把平衡螺母向位置平衡，需把平衡螺母向 端調(diào)節(jié)。端調(diào)節(jié)。（2）如果在杠桿的）如果在杠桿的A處掛三個(gè)相同的鉤碼，則在處掛三個(gè)相同的鉤碼，則在B處要掛處要掛 個(gè)同樣的鉤碼，杠桿才能重新位置平衡。個(gè)同樣的鉤碼，杠桿才能重新位置平衡。（3）若在）若在C處掛處掛6 N的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)作用在的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)作用在B點(diǎn)，要使杠桿在水平位置平衡，最小拉力的方向應(yīng)點(diǎn)，要使杠桿在水平位置平衡，最小拉力的方向應(yīng)該該 ，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)