人教版八年級(jí)物理下冊(cè) （杠桿）簡(jiǎn)單機(jī)械教學(xué)課件

杠桿小游戲單手捏核桃核桃鉗夾核桃小組活動(dòng)使用工具：2.用羊角錘拔釘子1.用剪刀剪紙片3.用核桃鉗夾核桃思考：使用時(shí)，對(duì)工具施加力了嗎？

使用時(shí)，工具動(dòng)了嗎？工具的制作材料是否堅(jiān)硬？什么是杠桿？

在物理學(xué)中，把在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱(chēng)為杠桿。OF1F2支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)都在杠桿上；力的作用點(diǎn)，沿力的方向所畫(huà)的直線(xiàn)叫做力的作用線(xiàn)。加油站當(dāng)杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)。加油站1.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。大小2.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。作用點(diǎn)探究影響杠桿平衡的因素：

在杠桿一端的某一處掛上鉤碼并保持?jǐn)?shù)目不變，用彈簧測(cè)力計(jì)在另一端的某個(gè)固定位置向不同的方向拉杠桿使之在水平位置平衡:（1）豎直向下拉（2）斜向下拉記錄兩次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，比較大小提示：使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)拉力與彈簧的軸線(xiàn)方向要一致。方向總結(jié)：探究影響杠桿平衡的因素杠桿的平衡不僅與力的大小、作用點(diǎn)有關(guān)，而且與力的_____有關(guān)。F2OF1F1F2OF1F1力臂：從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂直距離1.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。大小2.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。作用點(diǎn)3.杠桿的平衡與力的_______有關(guān)。方向?qū)嵸|(zhì)改變的是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂直距離支點(diǎn)(o)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)動(dòng)力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力臂(L1)：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的垂直距離阻力臂(L2)：從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離(力的作用線(xiàn)：過(guò)力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線(xiàn))杠桿的五個(gè)要素OF1F2L1L2力臂的畫(huà)法畫(huà)出動(dòng)力和阻力的作用線(xiàn)過(guò)支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)段標(biāo)出力臂找支點(diǎn)F2F1O練一練F2F1O收獲……英國(guó)哲學(xué)家：培根科技改變生活！知識(shí)就是力量！第1節(jié)杠桿第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

情境導(dǎo)入古代戰(zhàn)爭(zhēng)，有一種攻城用的機(jī)械，即人力拋石機(jī)，最早出現(xiàn)在公元前5世紀(jì)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期．這種武器可把石彈、巨石或重物投到敵方的城墻上、城內(nèi)或兵陣內(nèi)，造成破壞．你知道人力拋石機(jī)的原理嗎？這其中有什么物理奧秘呢？學(xué)習(xí)目標(biāo)1．認(rèn)識(shí)杠桿及其五要素(重點(diǎn))2．會(huì)探究杠桿平衡的條件(重點(diǎn))3．認(rèn)識(shí)生活中的杠桿(難點(diǎn))課前·自主預(yù)習(xí)【自主梳理】1．一根硬棒，在力的作用下如果能繞著_________轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿．杠桿可以是直的也可以是_______.2．杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫_______，使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫_______，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫_______，從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離叫_________，從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的距離叫_________.固定點(diǎn)

彎的

支點(diǎn)

動(dòng)力

阻力

動(dòng)力臂

阻力臂

3．通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫(huà)的直線(xiàn)，叫做力的_________._______是從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，而不是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離．4．杠桿的平衡條件是_______×_________＝_______×_________，或?qū)懽鱛______＝_______.5．杠桿的分類(lèi)：杠桿可以分為_(kāi)______杠桿、_______杠桿和_______杠桿．作用線(xiàn)

力臂

動(dòng)力

動(dòng)力臂

阻力

阻力臂

F1l1

F2l2

省力

費(fèi)力

等臂

【小試牛刀】6．在如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械中，屬于省力杠桿的是 (

)B

7．如圖所示，用裁紙刀裁紙．在A(yíng)、B、C三點(diǎn)中，支點(diǎn)是____點(diǎn)，動(dòng)力作用點(diǎn)是____點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)是____點(diǎn)．8．小斌同學(xué)在做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，用來(lái)夾取砝碼的鑷子是_______杠桿．(填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)9．如果杠桿的動(dòng)力臂是1cm，阻力臂是10cm，要使杠桿平衡，動(dòng)力必須是阻力的_____倍，這類(lèi)杠桿可以省_______，但不能省_____.C

A

B

費(fèi)力

10

距離

力

課堂·合作探究如圖的工具在使用時(shí)，有什么共同特點(diǎn)？問(wèn)題提示：都是杠桿．1杠桿總結(jié)：杠桿1．定義：一根硬棒，在力的作用下繞著_________轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫做杠桿．2．支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O.3．動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F動(dòng)力．4．阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F阻力．5．作用線(xiàn)：沿力的方向所畫(huà)的線(xiàn)叫作用線(xiàn)．6．動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到_____________的距離，用字母l1表示．7．阻力臂：從支點(diǎn)到_____________的距離，用字母l2表示．固定點(diǎn)

動(dòng)力作用線(xiàn)

阻力作用線(xiàn)

例1如圖，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在B處吊一重物．請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出杠桿所受的動(dòng)力和阻力及動(dòng)力臂和阻力臂．

答案：如圖

例2如圖所示，輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)掛一重物G，繩受的拉力為F2，O為杠桿的支點(diǎn)．請(qǐng)?jiān)诟軛U的端點(diǎn)B處畫(huà)出使杠桿保持靜止的最小的力F1的示意圖，并作出F2的力臂l2.

答案：如圖

例3如圖所示，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)根據(jù)已知的力畫(huà)出力臂或根據(jù)力臂畫(huà)出力．

答案：如圖

畫(huà)力臂1．一找點(diǎn)：首先確定杠桿的支點(diǎn)和動(dòng)力、阻力的方向．2．二畫(huà)線(xiàn)：畫(huà)出動(dòng)力和阻力的作用線(xiàn)，必要時(shí)用虛線(xiàn)將力的作用線(xiàn)延長(zhǎng)．3．三作垂線(xiàn)段：從支點(diǎn)向作用線(xiàn)作垂線(xiàn)，垂線(xiàn)段即為動(dòng)力臂或阻力臂．4．四用括號(hào)來(lái)體現(xiàn)：最后用大括號(hào)或箭頭勾出力臂，并在旁邊寫(xiě)上字母l1或l2.1．定義：杠桿平衡指杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下_______或___________.2．實(shí)驗(yàn)步驟(1)先把杠桿的中點(diǎn)支在支架上，再調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在___________平衡．(2)在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在___________平衡．這樣做的目的是______________________.2杠桿的平衡條件靜止

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

水平位置

水平位置

便于測(cè)量力臂的大小

(3)把支點(diǎn)右邊的鉤碼重當(dāng)作動(dòng)力，支點(diǎn)左邊的鉤碼重當(dāng)作阻力，用刻度尺量出動(dòng)力臂和阻力臂，將各數(shù)據(jù)填入表格中．(4)改變鉤碼的個(gè)數(shù)，再做兩次，將結(jié)果填入表格中.實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1

2

3

總結(jié)：根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，可找到杠桿的平衡條件是_____________________________，實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是_________________________________.提示：運(yùn)用公式F1l1＝F2l2進(jìn)行計(jì)算時(shí)，力的單位應(yīng)該是N，力臂的單位可以是m、cm，但動(dòng)力臂和阻力臂的單位一定要統(tǒng)一．動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂

避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，尋找普遍規(guī)律例4如圖所示是小李和小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置．(1)實(shí)驗(yàn)前沒(méi)掛鉤碼時(shí)，杠桿靜止的位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向_____調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡．右

(2)杠桿平衡后，小李在左右兩側(cè)分別掛上鉤碼，如圖乙所示，杠桿的_____端會(huì)下沉，要使杠桿重新在水平位置平衡，在不改變鉤碼懸掛點(diǎn)的位置和改變較少鉤碼的前提下，只需_______________________即可．(3)小李和小王又分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案，小李的方案如圖丙所示，小王的方案如圖丁所示．你認(rèn)為_(kāi)______的實(shí)驗(yàn)方案更好，請(qǐng)說(shuō)明你的理由：_________________________________________________________.左

將左側(cè)的鉤碼去掉一個(gè)

小李

丙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與杠桿垂直，力臂在杠桿上，便于測(cè)量

(4)實(shí)驗(yàn)中小王提出：如果在杠桿的O點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)施加一個(gè)向上的力，這個(gè)力在探究實(shí)驗(yàn)時(shí)是否影響到杠桿的平衡？請(qǐng)說(shuō)明理由．_____________________________________________________________________.不影響．因?yàn)檫@個(gè)作用在杠桿O點(diǎn)，力的力臂等于零，所以不影響杠桿的平衡例5如圖所示的杠桿正處于水平平衡，若在杠桿兩邊的鉤碼下再加一個(gè)鉤碼(鉤碼的質(zhì)量都相同)，杠桿將 (

)A．還繼續(xù)處于水平平衡B．右端上升，左端下降C．右端下降，左端上升D．無(wú)法確定杠桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C

常考熱點(diǎn)(1)杠桿平衡是指什么？(杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng))(2)為什么調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？(方便測(cè)出力臂的大小)(3)實(shí)驗(yàn)前如何調(diào)節(jié)杠桿平衡？(調(diào)節(jié)平衡螺母，左高左調(diào)，右高右調(diào)，在測(cè)量過(guò)程中不能調(diào)節(jié)平衡螺母)(4)使支點(diǎn)在杠桿的幾何中心上，為什么？(避免杠桿自身重力對(duì)杠桿平衡的影響)(5)用彈簧測(cè)力計(jì)代替杠桿一側(cè)的鉤碼的好處：能直接測(cè)出拉力大小.(6)應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)的目的：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性.(7)分析與評(píng)估：保持杠桿平衡，斜拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大，因?yàn)槔Φ牧Ρ圩冃×耍?在圖示均勻杠桿上做標(biāo)記，使杠桿被等分成8段．①如圖，當(dāng)杠桿水平靜止時(shí)豎直向下的拉力F＝30N，則杠桿重為_(kāi)____N.②若僅將支點(diǎn)從點(diǎn)1移至點(diǎn)2，則杠桿水平靜止時(shí)豎直向下的力F＝______N；當(dāng)支點(diǎn)在點(diǎn)2時(shí)改變F的作用點(diǎn)和方向，則使杠桿水平靜止的最小力F＝_____N.3杠桿平衡的計(jì)算60

120

20

例7如圖所示，將質(zhì)量為6kg，邊長(zhǎng)為0.1m的正方體合金塊，用細(xì)線(xiàn)掛在輕質(zhì)杠桿A點(diǎn)處，在B點(diǎn)施加與杠桿垂直的力F1時(shí)，杠桿在水平位置平衡，其中OB＝3OA，g取10N/kg.求：(1)合金塊的重力．(2)合金塊的密度．(3)拉力的大?。?1)畫(huà)出圖中杠桿的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2.根據(jù)杠桿平衡條件：_____________，因?yàn)閘1_______l2,所以F_______G

，我們把這個(gè)杠桿叫_______杠桿．若將圖中的重物G提升h，動(dòng)力F移動(dòng)的距離為s，則s_______h.4生活中的杠桿F1l1＝F2l2

>

<

省力

>

總結(jié)1：省力杠桿動(dòng)力臂_______阻力臂，_____省力，但_____距離．大于

能

費(fèi)

(2)畫(huà)出圖中杠桿的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2.根據(jù)杠桿平衡條件：_____________，因?yàn)閘1_______l2，所以F_______G，我們把這個(gè)杠桿叫_______杠桿．若將圖中的重物G提升h，動(dòng)力F移動(dòng)的距離為s，則s_______h.F1l1＝F2l2

<

>

費(fèi)力

<

總結(jié)2：費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂_______阻力臂，_______省力，但_____距離．總結(jié)3：等臂杠桿動(dòng)力臂_______阻力臂，_____省力也_____省距離．注意生活中沒(méi)有既省力又省距離的杠桿．小于

不能

省

等于

不

不

例8下列所示的簡(jiǎn)單機(jī)械，在使用時(shí)費(fèi)力的是 (

)A

例9如圖，已知AO＝BC＜OB，A點(diǎn)所掛物體的重力為G，O為支點(diǎn)，欲使杠桿平衡，需在C

點(diǎn)施加一個(gè)力，使這個(gè)力是最小的．請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出這個(gè)力．

答案：如圖

杠桿畫(huà)最小力1．阻力與動(dòng)力臂為一定值時(shí)，

要使動(dòng)力最小，盡可能使阻力臂最小．2．阻力×阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，要使動(dòng)力臂最大，需要做到：(1)在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；(2)動(dòng)力方向過(guò)該點(diǎn)且與動(dòng)力作用線(xiàn)垂直．隨堂·即時(shí)鞏固1．關(guān)于杠桿，下列說(shuō)法中正確的是 (

)A．杠桿一定是一根直的硬棒B．杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上，且在杠桿的中間位置C．作用在杠桿上的動(dòng)力一定與杠桿的阻力方向相反D．力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上杠桿和畫(huà)力臂基礎(chǔ)分點(diǎn)練D

2．如果把鐵鍬看作費(fèi)力杠桿，在圖中所示的A、B、C三點(diǎn)中，支點(diǎn)是____點(diǎn)，動(dòng)力作用點(diǎn)是____點(diǎn)．B

C

3．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出杠桿OA的動(dòng)力臂l.

答案：如圖

4．在圖中畫(huà)出拉力F的力臂l.

答案：如圖

5．如圖為探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，杠桿平衡時(shí)，鉤碼對(duì)杠桿的阻力F2＝10N，阻力臂l2＝20cm，測(cè)力計(jì)示數(shù)F1＝25N，則動(dòng)力臂l1為 (

)A．15cm

B．8cm

C．50cm

D．80cm杠桿平衡條件及計(jì)算B

6．如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)．如果杠桿兩側(cè)的鉤碼各減少一個(gè)，杠桿將 (

)A．左端下降B．右端下降C．仍然平衡D．無(wú)法判斷B

7．如圖所示，活塞式抽水機(jī)手柄可以看作是繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，它在動(dòng)力F1和阻力F2的作用下，處于平衡狀態(tài)，則 (

)A．F1·OC＝F2·OA

B．F1·OD＝F2·OBC．F1·OE＝F2·OA

D．F1·OE＝F2·OBD

8．如圖是自行車(chē)手閘的示意圖，手閘是一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械，這種簡(jiǎn)單機(jī)械的名稱(chēng)是_______，當(dāng)圖中手對(duì)車(chē)閘的作用力F＝10N時(shí)，剎車(chē)?yán)€(xiàn)受到力的大小為_(kāi)____N.杠桿

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9．如圖所示，