八年級物理下冊第九章一杠桿省公開課一等獎新名師獲獎?wù)n件

第九章機(jī)械和功一杠桿1/65體驗1杠桿

活動1:用刻度尺、橡皮將文具盒撬起。活動2:利用羊角錘、螺絲刀、小木塊等物體將釘在木板上釘子起下來。(1)活動1中,能夠?qū)⑾鹌ぷ鳛?/p>

,文具盒放在橡皮一側(cè)刻度尺上,在刻度尺另一端向

施力,就會把文具盒撬起;2/65(2)活動2中,利用羊角錘(螺絲刀)起釘子時,手握位置離釘子越近,施加力越

。提醒：(1)固定點下(2)大3/65體驗2杠桿平衡

活動:準(zhǔn)備橡皮、雙刃刀片、直尺制作一個蹺蹺板?；顒?:調(diào)整直尺位置,使其在水平位置靜止,在直尺一端放置兩個草莓,另一端放上一個草莓,移動草莓位置,使直尺在水平位置靜止?；顒?:在直尺每一端各放一個草莓,調(diào)整草莓位置,使直尺在水平位置靜止。4/65直尺在水平位置平衡,與物體輕重

(選填“相關(guān)”或“無關(guān)”),還與物體

相關(guān)。提醒：相關(guān)位置5/65體驗3三種杠桿

活動:用手抓住杠桿不一樣點撬石頭。(1)木棒在使用過程中

(選填“是”或“不是”)杠桿。(2)甲、乙、丙三種杠桿動力臂

(選填“相同”或“不一樣”),

圖更省力。提醒：(1)是(2)不一樣甲6/651.什么是杠桿?2.杠桿五要素包含哪些?3.杠桿平衡條件是什么?4.生活中常見杠桿分為哪幾類?它們各有什么特點?7/65探究1杠桿

結(jié)合“體驗1”中活動,思索以下問題:1.活動中刻度尺、羊角錘、螺絲刀等在工作時有什么特點?我們是怎樣定義杠桿?8/65提醒：施加一個力在刻度尺上,文具盒被撬起時,繞一個固定點轉(zhuǎn)動,羊角錘、螺絲刀在將釘子拔起時,也繞著一個固定點轉(zhuǎn)動,故它們工作時都能夠繞著一個固定點轉(zhuǎn)動,把這種在力作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動硬棒叫做杠桿。參考答案：工作時都能夠繞著一個固定點轉(zhuǎn)動在力作用下可繞著固定點轉(zhuǎn)動硬棒稱為杠桿9/652.杠桿一定是直棒嗎?一定是硬棒嗎?提醒：杠桿不一定是直棒,直彎都能夠;不過杠桿一定是硬棒,只有硬棒才能確保杠桿在受力后本身不變形,假如杠桿本身受力變形,就不能撬起物體,起不到簡單機(jī)械作用了。參考答案：不一定是直棒一定是硬棒10/653.結(jié)合圖形,依據(jù)杠桿定義可知,杠桿五要素包含:

。并在圖中標(biāo)出。提醒：杠桿能夠繞著轉(zhuǎn)動點是支點,用字母O表示,動力F1使杠桿繞著固定點O轉(zhuǎn)動,阻力F2妨礙杠桿轉(zhuǎn)動,動力臂指從支點到動力F1作用線距離L1,阻力臂指從支點到阻力F2作用線距離L2。11/65參考答案：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂12/65探究2探究杠桿平衡條件

1.結(jié)合“體驗2”和力平衡知識,能夠得知杠桿在動力和阻力作用下

時,杠桿平衡。參考答案：靜止(或勻速轉(zhuǎn)動)2.猜測與假設(shè):由“體驗2”猜測,杠桿在滿足什么條件時杠桿平衡?參考答案：動力×動力臂=阻力×阻力臂13/653.試驗設(shè)計:如圖所表示。14/65(1)調(diào)整杠桿兩端

,使杠桿在

位置平衡。提醒：測量前使杠桿在水平位置平衡,在測量時動力和阻力大小等于鉤碼重力,力臂所在直線與杠桿重合,從杠桿上能夠直接讀出力臂大小。參考答案：平衡螺母水平15/65(2)在杠桿兩側(cè)分別掛上

數(shù)量鉤碼,移動鉤碼位置,使杠桿重新在

位置平衡。杠桿兩側(cè)受到作用力大小等于

,力臂是

。提醒：假如杠桿兩側(cè)掛上數(shù)量相同鉤碼,測得數(shù)值含有特殊性,掛上數(shù)量不一樣鉤碼,屢次測量,使試驗結(jié)果含有普遍性。參考答案：不一樣水平鉤碼重力支點O到拉力F1、F2作用線距離(3)屢次改變力和力臂數(shù)值,使杠桿平衡。16/654.試驗數(shù)據(jù)及分析:試驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m110.31.50.220.50.10.50.1310.420.217/65分析數(shù)據(jù)可知杠桿平衡條件是

。提醒：對每一次試驗表格中動力和動力臂、阻力和阻力臂進(jìn)行分析,力臂越長,對應(yīng)力越小,力臂越短,對應(yīng)力越大,二者之間可能是反比關(guān)系,再比較動力和動力臂、阻力和阻力臂乘積大小關(guān)系,發(fā)覺動力與動力臂乘積和阻力與阻力臂乘積相等。參考答案：動力×動力臂=阻力×阻力臂或F1×L1=F2×L218/655.交流與評定:(1)試驗前,怎樣調(diào)整螺母使其在水平方向平衡?提醒：調(diào)整杠桿兩端螺母,按照“左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋”標(biāo)準(zhǔn)。參考答案：左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋(2)為何使杠桿在水平位置平衡?提醒：當(dāng)杠桿在水平位置平衡時,作用在杠桿上動力和阻力,即鉤碼重力恰好與杠桿垂直,此時力臂與杠桿在一條直線上,力力臂就能夠從杠桿上刻度直接讀出。參考答案：便于測量力臂,且可克服杠桿本身重力對試驗影響。19/65(3)在試驗過程中,還能再調(diào)整螺母嗎?提醒：不能。試驗過程中,只能經(jīng)過增減兩側(cè)鉤碼和移動鉤碼位置來調(diào)整杠桿平衡。參考答案：不能20/65探究3杠桿分類

依據(jù)杠桿平衡條件,結(jié)合“體驗”中活動和圖片,思索以下問題:21/651.甲圖中動力臂和阻力臂有什么關(guān)系?動力和阻力有什么關(guān)系?這能夠稱做什么杠桿?提醒：觀察甲圖可知,動力臂大于阻力臂,依據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2,則動力小于阻力,人用杠桿后省力了,能夠稱做省力杠桿。參考答案：動力臂大于阻力臂動力小于阻力省力杠桿22/652.乙圖中動力臂和阻力臂有什么關(guān)系?動力和阻力有什么關(guān)系?這能夠稱做什么杠桿?提醒：觀察乙圖可知,動力臂小于阻力臂,依據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2,則動力大于阻力,人用杠桿后費勁了,能夠稱做費勁杠桿。參考答案：動力臂小于阻力臂動力大于阻力費勁杠桿23/653.丙圖中動力臂和阻力臂有什么關(guān)系?動力和阻力有什么關(guān)系?這能夠稱做什么杠桿?提醒：觀察丙圖可知,動力臂等于阻力臂,依據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2,則動力等于阻力,既不省力也不省距離,能夠稱做等臂杠桿。參考答案：動力臂等于阻力臂動力等于阻力等臂杠桿24/654.既省力又省距離杠桿存在嗎?提醒：依據(jù)杠桿平衡條件可知,當(dāng)動力臂大于阻力臂時,動力小于阻力,是省力杠桿,但費距離;當(dāng)動力臂小于阻力臂時,動力大于阻力,是費勁杠桿,但省距離;當(dāng)動力臂等于阻力臂時,動力等于阻力,是等臂杠桿,不省力也不費勁,不省距離也不費距離,所以既省力又省距離杠桿是不存在。參考答案：不存在25/65一、認(rèn)識杠桿1.定義:在力作用下,能繞_______轉(zhuǎn)動硬棒。2.杠桿五要素:(1)支點:杠桿繞著轉(zhuǎn)動_______。(2)動力:驅(qū)使杠桿_____力。(3)阻力:_____杠桿轉(zhuǎn)動力。(4)動力臂:支點到___________距離。(5)阻力臂:支點到___________距離。固定點固定點轉(zhuǎn)動妨礙動力作用線阻力作用線26/65二、杠桿平衡條件1.杠桿平衡狀態(tài):杠桿在動力和阻力作用下_____或__________。2.杠桿平衡條件:(1)文字表示式:__________________________。(2)字母表示式:_________。靜止勻速轉(zhuǎn)動動力×動力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L227/65三、杠桿分類桿桿類別省力杠桿費勁杠桿等臂杠桿示意圖力臂大小關(guān)系L1__L2L1<L2L1__L2力大小關(guān)系F1<F2F1__F2F1__F2特點省力但_______省_____但費勁既不省力,也不省距離應(yīng)用撬棒、______________、筷子_____>=>=費距離距離核桃鉗釣魚竿天平28/65考點1力臂畫法

【典例1】(·吉林中考)如圖是用螺絲刀撬開桶蓋示意圖,請在圖中畫出動力F1力臂。29/65【思緒導(dǎo)引】解答本題關(guān)鍵是明確力臂畫法?！揪v精析】本題考查力臂畫法。力臂是指從支點向力作用線距離,垂線段長即為力臂;過支點O向動力F1作用線作垂線,則垂線段即為力臂L。答案：如圖所表示30/65【方法歸納】杠桿力臂畫法(1)找支點。(2)畫力作用線:必要時用虛線將力作用線(或反向)延長。(3)畫力臂:從支點O向力作用線引垂線(畫垂足),垂線段就是力臂。(4)標(biāo)力臂:用大括號或箭頭標(biāo)出,并在旁邊標(biāo)注L1或L2表示動力臂或阻力臂。即一定點,二畫線,由點到線引垂線,力臂長短等此線。31/65考點2杠桿平衡條件

【典例2】(·玉林中考)下面是小王利用刻度均勻勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿平衡條件”試驗。(每個鉤碼重0.5N)32/65(1)試驗前,將杠桿中點置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時,發(fā)覺杠桿左端下沉,這時應(yīng)將平衡螺母向

(選填“左”或“右”)端調(diào)整,直到杠桿在水平位置平衡。(2)如圖甲所表示,①在杠桿A點處掛4個鉤碼,則在B點處應(yīng)掛

個一樣鉤碼,杠桿依然在水平位置平衡。②把B點處鉤碼取下,在B點處施加一個豎直向下拉力F,當(dāng)F=

N時,杠桿依然在水平位置平衡。當(dāng)拉力F向右傾斜時,仍要保持杠桿在水平位置平衡,拉力F大小將

(選填“變大”“變小”或“不變”)。原因是

。33/65(3)假如小王又進(jìn)行了如圖乙所表示探究,考慮杠桿

影響,發(fā)覺用彈簧測力計在C點豎直向上拉使杠桿依然處于水平位置平衡時,則彈簧測力計示數(shù)應(yīng)大于

N。【思緒導(dǎo)引】解答本題關(guān)鍵是對杠桿平衡條件了解和應(yīng)用。關(guān)鍵點1:調(diào)整杠桿在水平位置平衡和調(diào)整天平橫梁平衡操作是相同。關(guān)鍵點2:依據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡。34/65【精講精析】本題考查探究“杠桿平衡條件”試驗。(1)調(diào)整杠桿平衡時應(yīng)按照“左偏右調(diào)、右偏左調(diào)”標(biāo)準(zhǔn)。所以左端下沉?xí)r應(yīng)向右調(diào)整;(2)①依據(jù)杠桿平衡條件可得:所以應(yīng)該在B點處掛6個一樣鉤碼;②在B點處施加豎直向下拉力F=0.5N×6=3N;當(dāng)拉力F向右傾斜時,其力臂變小,所以,仍要保持杠桿在水平位置平衡,拉力F大小將變大;35/65(3)因為杠桿有重力,且此時杠桿重力作用點不在支點,所以杠桿重力影響了杠桿平衡;若不考慮重力,用彈簧測力計在C點豎直向上拉使杠桿依然處于水平位置平衡時,則彈簧測力計示數(shù)應(yīng)為F=但因為拉力還要克服重力,所以彈簧測力計示數(shù)應(yīng)大于3N。答案：(1)右(2)①6②3變大拉力力臂變小(3)重力336/65【方法歸納】判斷杠桿平衡(1)判斷平衡狀態(tài):杠桿在水平位置處于靜止?fàn)顟B(tài)。(2)杠桿平衡判斷:杠桿平衡條件是F1L1=F2L2。判斷杠桿平衡關(guān)鍵是判斷力與力臂乘積關(guān)系,而不是動力和阻力大小關(guān)系。37/65考點3杠桿應(yīng)用

【典例3】(·揚州中考)以下機(jī)械或工具使用,屬于費勁杠桿是()38/65【思緒導(dǎo)引】解答本題關(guān)鍵是明確力臂大小。39/65【精講精析】選B。本題考查杠桿類型判斷。依據(jù)杠桿平衡條件,分析力臂長短或用途和目標(biāo),判斷杠桿類型;羊角錘目標(biāo)是拔出釘在木頭中釘子,經(jīng)過費距離,省力,到達(dá)徒手不能到達(dá)效果,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;筷子是經(jīng)過費勁,節(jié)約距離,動力臂小于阻力臂,是費勁杠桿;瓶塞密閉很堅固,經(jīng)過起瓶器開啟瓶塞是經(jīng)過費距離到達(dá)省力目標(biāo),動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;獨輪車為了抬起較重重物,使動力臂大于阻力臂,以省力搬動更多重物,所以是省力杠桿。40/65【方法歸納】判斷杠桿種類方法41/65考點4杠桿最小動力判斷

【典例4】(·德州中考)如圖所表示,請畫出杠桿AB在圖示位置靜止時作用在B點最小力F及其力臂L?！舅季w導(dǎo)引】42/65【精講精析】本題考查力臂作圖。依據(jù)杠桿平衡條件知,要使作用在B點力F最小,力臂L應(yīng)最長;O為杠桿支點,則最長力臂應(yīng)為OB。杠桿靜止時,作用在B點力F與重物G對杠桿作用力使杠桿轉(zhuǎn)動方向相反,故力F方向應(yīng)垂直杠桿向下。答案：如圖所表示43/65【方法歸納】求最大動力臂和最小動力方法由F1L1=F2L2知,當(dāng)阻力、阻力臂一定時,動力臂越長,動力越小。動力臂最長時,動力最小。要求最小動力,必須先求最大動力臂。(1)求最大動力臂:①動力作用點確定時:支點到動力作用點線段長即為最大動力臂。②動力作用點沒有確定時:找杠桿上離支點最遠(yuǎn)點,這一點到支點距離即為最大動力臂。44/65(2)求最小動力:①作出最大動力臂。②過動力作用點作最大動力臂垂線,依據(jù)實際情況確定動力方向。45/651.以下關(guān)于杠桿說法中正確是()A.杠桿必須是一根直棒B.杠桿不一定要有支點C.杠桿動力作用線不能經(jīng)過支點D.杠桿力臂是從支點到力作用點距離46/65【解析】選C。本題考查對杠桿了解。杠桿不一定是直,只要能繞著固定點轉(zhuǎn)動物體都能夠看作是杠桿,杠桿可直可彎,沒有形狀限制,A錯;杠桿一定要有支點,B錯;杠桿動力作用線不能經(jīng)過支點,不然,動力臂為零,動力乘以動力臂等于零,動力就沒有意義了,C對;力臂是從支點到力作用線距離,而不是支點到力作用點距離,故D錯。47/652.如圖所表示杠桿中,動力力臂用l表示,圖中所畫力臂正確是()48/65【解析】選D。本題考查力臂畫法。因為動力力臂畫法是過支點作動力作用線垂線段,而A、B選項中線段與動力作用線不垂直;C項表示力臂不是支點到動力作用線垂線段,D項是支點到動力作用線垂線段。故選D。49/653.(·益陽中考)如圖所表示,在已調(diào)整水平位置平衡杠桿左邊掛一個鉤碼,以下操作中能使杠桿在水平位置重新平衡是()A.在位置2掛6個相同鉤碼B.在位置4掛2個相同鉤碼C.在位置4掛4個相同鉤碼D.在位置6掛2個相同鉤碼50/65【解析】選B。本題考查杠桿平衡條件應(yīng)用。從題圖中能夠看出,設(shè)杠桿左端力大小為G,力臂為8L;在位置2掛6個相同鉤碼,其作用力為6G,力臂為2L,則G×8L<6G×2L,故A錯誤;在位置4掛2個相同鉤碼,其作用力為2G,力臂為4L,則G×8L=2G×4L,故B正確;在位置4掛4個相同鉤碼,其作用力為4G,力臂為4L,則G×8L<4G×4L,故C錯誤;在位置6掛2個相同鉤碼,其作用力為2G,力臂為6L,則G×8L<2G×6L,故D錯誤。故選B。51/654.(·連云港中考)以下四種情形中所使用杠桿屬于省力杠桿是()【解析】選A。本題考查杠桿分類。核桃夾在使用時,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,A正確;食品夾、笤帚和船槳在使用時,動力臂小于阻力臂,是費勁杠桿。52/655.如圖所表示是人手臂水平舉重動作,若不計手臂自重,則此肱二頭肌所施力約為

N。53/65【解析】本題考查杠桿平衡條件應(yīng)用。由題圖示可知：動力臂l1=5cm，阻力臂l2=30cm，阻力F2=200N，利用杠桿平衡條件能夠求得動力：答案：120054/656.(·威海中考)如圖所表示鋼絲鉗是

(選填“省力”或“費勁”)杠桿,剪鐵絲時動力臂長為10cm,阻力臂長為2cm,若鐵絲被剪斷需要800N力,小明最少用

N力才能將鐵絲剪斷。55/65【解析】本題考查對杠桿類別判斷。對于鋼絲鉗,手施加力為動力,鐵絲對鉗口力為阻力,中間繞著轉(zhuǎn)動軸點為支點,則動力臂大于阻力臂,故為省力杠桿,依據(jù)F1L1=F2L2知:10cm×F1=800N×2cm,故F1=160N。答案：省力16056/657.如圖所表示是利用杠桿吊起重物情景,O是支點,請畫出F1力臂,并用l1表示。57/65【解析】本題考查力臂畫法。先確定支點O和對應(yīng)力F1,然后過支點作F1作用線垂線段。答案：如圖所表示58/658.(