第1節(jié) 杠桿-八年級物理下冊課件(共29張PPT)（人教版）

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第十二章簡單機械

第1節(jié)杠桿

義務教育教科書物理八年級下冊

在力的作用下，能繞固定點轉動的硬棒，叫做杠桿。

一、杠桿的概念

鋼絲鉗

桿秤

瓶蓋起子

道釘撬

火鉗

獨輪車

杠桿是最簡單的機械之一

動力

阻力

支點

動力

阻力

支點

二、杠桿五要素

O(支點)

F1(動力)

F2(阻力)

l2(阻力臂)

l1(動力臂)

杠桿繞著轉動的固定點

支點到動力作用線

的垂直距離

支點到阻力作用線

的垂直距離

使杠桿轉動的力

阻礙杠桿轉動的力

動力作用線

阻力作用線

l2

l1

B

F2

O

F1

A

作力臂的方法：

1.找支點

3.從支點作動力、阻力作用線的垂線

2.確定動力、阻力作用線

4.垂足，畫力臂

F2

B

O

A

F1

三、畫杠桿力臂

畫出圖中杠桿各力的力臂。

F1

F2

l1

l2

F1

F2

l1

O

l2

O

例

1.如圖所示，用瓶起子開啟瓶蓋時可以抽象為一個杠桿，如果不計自重，在圖中，能正確表示瓶起子工作示意圖的是（）

A

B

C

D

B

練一練

2.畫出動力臂和阻力臂。

支點(O)：杠桿繞著轉動的點。

動力(F1)：促使杠桿轉動的力。

阻力(F2)：阻礙杠桿轉動的力。

動力臂(l1)：從支點到動力作用線的垂直距離。

阻力臂(l2)：從支點到阻力作用線的垂直距離。

(力的作用線：過力的作用點，沿力的方向的直線)

F1

F2

l1

o

l2

小結

【提出問題】

杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？

【猜想假設】

假設一：

假設二：

F1·l1=F2·l2

四、探究杠桿的平衡條件

杠桿平衡：杠桿在動力和阻力作用下靜止時，我們就說杠桿平衡。

F1

=

l1

F2

l2

次數(shù)動力F1/N阻力F2/N動力臂l1/m阻力臂l2/m

1

2

3

4

5

6

【設計表格】

【實驗步驟】

調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。

杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。

改變阻力和阻力臂的大小，相應調(diào)節(jié)動力和動力臂的大小，再做幾次實驗。

在杠桿的一側掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。

實驗要點：

1.實驗前調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在__________位置平衡，左邊高向_____調(diào)，右邊高向_____調(diào)；實驗過程中__________(選填“能”或“不能”)調(diào)節(jié)平衡螺母

2.實驗前使支點處于杠桿中點的目的(避免_________________對實驗結果產(chǎn)生影響)

3.實驗中，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的(_________________)

4.進行多次實驗的目的：

減小偶然性對實驗結果的影響，使__________________________________

水平

左

右

不能

杠桿自重

便于測量力臂

結論具有普遍性

杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂。

結論：

F1·l1=F2·l2

一位物理老師利用杠桿定理，僅用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質量（如右圖）。測量是利用了一根長度為10m的槽鋼作為杠桿。吊鉤固定點O為支點。彈簧測力計示數(shù)F1為200N。測得動力臂l1為9m，阻力臂l2為6cm。若不計槽鋼和鐵籠的質量，請你估算大象的質量。(g取10N/kg)

例

由F1l1＝F2l2得：

解：

F2

=

F1l1

l2

=

200N×9m

0.06m

=3×104N

m

=

F2

g

=

10N/kg

3×104N

=3×103kg=3t

如圖所示，杠桿處于水平位置平衡。若將兩邊所掛的鉤碼各減去一個，杠桿將（）

A．仍繼續(xù)保持水平平衡

B．右端上升，左端下降

C．右端下降，左端上升

D．無法確定杠桿的運動狀態(tài)

C

練一練

1．如圖所示，輕桿AB可以繞O點轉動，在A點用細線懸掛一重物，在B點施加一豎直向下的動力，使杠桿在水平位置保持平衡?，F(xiàn)將動力的方向改為沿虛線方向，若仍使杠桿在水平位置保持平衡，則（）

A．動力臂增大，動力增大

B．動力臂增大，動力減小

C．動力臂減小，動力減小

D．動力臂減小，動力增大

D

隨堂訓練

2.活塞式抽水機是農(nóng)村經(jīng)常使用的取水設備，圖中AOB部分工作時可以看做杠桿，請你畫出F1的力臂。

l1

活動：請每個小組3名同學每人畫一個圖，標出圖中杠桿的支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂。

你認為圖中的杠桿可以分成幾類？每一類杠桿分別有什么特點？

F1

O

l1

l2

F2

F2

O

F1

l2

F2

F1

l2

l1

O

F1

F2

動力臂l1

阻力臂l2

由F1l1=F2l2

∵l1＞l2

∴F1＜F2

動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，是省力杠桿。

O

省力杠桿

使用省力杠桿，雖然省了力，但卻費了動力作用點移動的距離。

由F1l1=F2l2

∵l1＜l2

∴F1＞F2

動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，是費力杠桿。

費力杠桿

使用費力杠桿，雖然費了力，但卻省了動力作用點移動的距離。

動力臂等于阻力臂，動力等于阻力，是等臂杠桿。

托盤天平

物理天平

等臂杠桿

杠桿的分類特點概念實例

省力杠桿省力費距離，l動大于l阻1、用開瓶器開瓶蓋

2、用鉗子夾鋼絲

3、用羊角錘拔釘子

費力杠桿費力省距離，l動小