【公開(kāi)課】杠桿第1課時(shí)（課件）人教版八年級(jí)物理下冊(cè)

第十二章

簡(jiǎn)單機(jī)械八下物理RJ第1節(jié)

杠桿第1課時(shí)1.能識(shí)別出杠桿，知道杠桿的五要素2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究杠桿的平衡條件，并能利用杠桿的平衡條件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)課堂導(dǎo)入視頻課堂導(dǎo)入

觀(guān)察圖中的蹺蹺板、羊角錘和開(kāi)瓶器等機(jī)械，你認(rèn)為這些機(jī)械有什么共同的特點(diǎn)呢?甲

蹺蹺板乙

用羊角錘拔釘子丙

開(kāi)瓶器特點(diǎn)：一根硬棒；在力的作用下能繞一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。新知探究知識(shí)點(diǎn)1杠桿1.定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是一個(gè)杠桿（lever）。杠桿“硬”的含義是指不考慮發(fā)生形變的理想情況理想模型是最簡(jiǎn)單的機(jī)械之一新知探究知識(shí)點(diǎn)1杠桿鋼絲鉗桿秤鑷子道釘撬火鉗獨(dú)輪車(chē)新知探究知識(shí)點(diǎn)1杠桿2.五要素：OF1l1F2l2支點(diǎn)O：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)動(dòng)力F1：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力F2：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力作用線(xiàn)阻力作用線(xiàn)動(dòng)力臂l1：支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的垂直距離阻力臂l2：支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離動(dòng)力F1阻力F2支點(diǎn)動(dòng)力F1阻力F2支點(diǎn)OABABO新知探究知識(shí)點(diǎn)1杠桿1.作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力是相對(duì)而言的，動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向一定是相反的，但動(dòng)力和阻力的方向不一定相反。知識(shí)梳理知識(shí)梳理2.力臂不一定在杠桿上，當(dāng)力的作用線(xiàn)不垂直于杠桿時(shí)，力臂與杠桿不重合。4.當(dāng)力的作用線(xiàn)恰好通過(guò)支點(diǎn)時(shí)力臂為零，這個(gè)力不能使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)。3.支點(diǎn)一定在杠桿上，動(dòng)力和阻力可以在支點(diǎn)兩側(cè)，也可在支點(diǎn)同側(cè)。A.B.C.D.典型例題解析：如圖例1、如圖所示，用瓶起子開(kāi)啟瓶蓋時(shí)可以抽象為一個(gè)杠桿，如果不計(jì)自重，在圖中，能正確表示瓶起子工作示意圖的是（）BF1F2O新知探究知識(shí)點(diǎn)1杠桿力臂的畫(huà)法1.確定支點(diǎn)O。2.確定動(dòng)力和阻力及其作用線(xiàn)。3.畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂，并標(biāo)注。F1F2l1l2例2、如圖是一臺(tái)簡(jiǎn)易吊車(chē)的示意圖，請(qǐng)畫(huà)出力F

1的力臂l1

、阻力F2及其力臂l2。典型例題解析：

確定支點(diǎn)為O，動(dòng)力為F1，阻力為重物G對(duì)吊車(chē)的拉力F2，根據(jù)力臂的定義即可做出相應(yīng)的力臂。F2l1l2練習(xí)鞏固練習(xí)1.試畫(huà)出羊角錘拔釘子時(shí)的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力和相應(yīng)的力臂。新知探究1.杠桿的平衡知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件

當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。杠桿在滿(mǎn)足什么條件時(shí)才會(huì)平衡？緩慢勻速轉(zhuǎn)動(dòng)新知探究知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件

實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件

探究杠桿的平衡條件，就是要找到影響杠桿平衡的各種因素并確定它們之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)思路

容易想到：杠桿支點(diǎn)兩側(cè)所受的動(dòng)力、阻力，以及動(dòng)力臂、阻力臂都會(huì)影響杠桿的平衡，所以應(yīng)該找出這四個(gè)量之間的關(guān)系。問(wèn)題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？猜想：1.動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；2.動(dòng)力/動(dòng)力臂=阻力/阻力臂……新知探究知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件設(shè)計(jì)：

先保持杠桿一側(cè)的兩個(gè)量不變，如左側(cè)的阻力和阻力臂，改變另一側(cè)的兩個(gè)量，即右側(cè)的動(dòng)力和動(dòng)力臂。

然后再保持右側(cè)的動(dòng)力和動(dòng)力臂不變，改變左側(cè)的阻力和阻力臂。

綜合分析后找出動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂這四個(gè)量之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置杠桿鉤碼支架新知探究知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程“左低右調(diào)、右低左調(diào)”新知探究知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件1.如圖所示，給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力的大小等于各自鉤碼所受的重力的大小。

2.把右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力記為動(dòng)力F1，左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力記為阻力F2；測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的數(shù)值填入下表。

3.保持阻力F2和阻力臂l2不變，改變動(dòng)力F1，相應(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)力臂l1的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)，把數(shù)值填入下表。

4.保持動(dòng)力F1和動(dòng)力臂l1不變，改變阻力F2，相應(yīng)調(diào)節(jié)阻力臂l2的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)，把數(shù)值填入下表。新知探究知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m123456…新知探究視頻知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件新知探究知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)結(jié)論

要使杠桿平衡，需要滿(mǎn)足以下條件：

動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.050.50.10234…1.5

0.05

0.5

0.151.5

0.10

1.0

0.151.0

0.15

1.0

0.15××＝想想議議新知探究知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡條件

在上面的實(shí)驗(yàn)中，我們研究了動(dòng)力和阻力位于支點(diǎn)兩側(cè)的情況。仔細(xì)觀(guān)察下圖所示的杠桿，它與上面實(shí)驗(yàn)中研究的杠桿有什么不同?動(dòng)力和阻力位于支點(diǎn)同側(cè)，仍有F1l1＝F2l2典型例題例題、動(dòng)物園內(nèi)，一位物理老師利用一個(gè)小小的彈簧測(cè)力計(jì)，就測(cè)出了一頭大象的質(zhì)量（如圖）。測(cè)量時(shí)用一根長(zhǎng)度為12m的槽鋼作為杠桿。如圖乙所示，吊鉤固定于槽鋼的中點(diǎn)O。當(dāng)槽鋼水平靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1為200N。測(cè)得l1為6m，l2為4cm。若不計(jì)鐵籠的質(zhì)量，請(qǐng)估算大象的質(zhì)量。g取10N/kg。

甲

乙根據(jù)杠桿平衡條件F1l1＝F2l2有解：F2=F1l1l2=200N×6m0.04m=3×104

Nm==Gg=10N/kg3×104

N=3×103

kg=3t典型例題由題意知，拉力為動(dòng)力F1=200N，動(dòng)力臂l1=6m，大象的重力G等于阻力F2，阻力臂l2=4cm=0.04m。F2g大象的質(zhì)量杠桿定義課堂小結(jié)在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒平衡條件支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂F1l1＝F2l2五個(gè)要素1.如圖所示，OB是以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿，F(xiàn)是作用在杠桿B端的力，圖中線(xiàn)段AB與力F的作用線(xiàn)在一條直線(xiàn)上，且OA⊥AB、AC

⊥OB。線(xiàn)段____表示力F的力臂。（選填“OA”、“AC”或“AB”）OA隨堂練習(xí)解析：

力臂是支點(diǎn)O到力F作用線(xiàn)的距離。隨堂練習(xí)2.如圖所示，在探究杠桿的平衡條件時(shí)，如果掛鉤碼前杠桿沒(méi)有水平靜止，你應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母?“左低右調(diào)、右低左調(diào)”解析：

向右調(diào)節(jié)隨堂練習(xí)解析：動(dòng)力和阻力在豎直方向，杠桿水平時(shí)，力的作用線(xiàn)與杠桿垂直，此時(shí)支點(diǎn)到懸掛點(diǎn)間的距離就是力臂，方便測(cè)量。3.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：（1）為方便測(cè)量力臂，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使之在________位置平衡。水平（3）如圖2是一個(gè)加寬的杠桿裝置，此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)正上方的B點(diǎn)，力臂是線(xiàn)