2025年春新北師大版物理八年級下冊課件 第九章 機械和功 第一節(jié) 杠桿 第2課時 杠桿的分類及應用

第九章機械和功第一節(jié)

杠桿北師·八年級物理下冊第2課時杠桿的分類及應用預習檢測1.省力杠桿的動力臂______阻力臂，____省力，但____距離。2.費力杠桿的動力臂______阻力臂，______省力，但____距離。3.等臂杠桿的動力臂______阻力臂，不省力也不不省距離，但可以改變___________。大于能費小于不能省等于力的方向交流導入這些杠桿在正常使用時，哪個省力？哪個費力？費力省力省力分析這些杠桿的五要素，你發(fā)現(xiàn)了什么？交流導入F1F2L1L2F1F2L1L2F1F2L1L2你能否根據(jù)杠桿的平衡條件，比較簡便地判斷出一個杠桿是省力還是費力？探究新知知識點1杠桿的分類判斷杠桿的的類型，實際就是比較動力臂和阻力臂的大小。若L1>L2，則F1<

F2若L1=L2，則F1=

F2若L1<L2，則F1>

F2——省力杠桿——等臂杠桿——費力杠桿省力杠桿力臂的大小關系：L1>L2力的大小關系：F1<F2力的作用點移動距離的關系：動力作用點移動的距離大于阻力作用點移動的距離特點：省力費距離應用：撬棒、開瓶器、鋼絲鉗、羊角錘等費力杠桿力臂的大小關系：L1<L2力的大小關系：F1>F2力的作用點移動距離的關系：動力作用點移動的距離小于阻力作用點移動的距離特點：費力省距離應用：鑷子、筷子、釣魚竿、劃船等等臂杠桿力臂的大小關系：L1=L2力的大小關系：F1=F2力的作用點移動距離的關系：動力作用點移動的距離等于阻力作用點移動的距離特點：既不省力也不省距離應用：天平、定滑輪等（1）根據(jù)力臂的大小關系判斷；（2）從使用目的和效果進行判斷：阻力很大時，通常使用省力杠桿；有時阻力不大，使用杠桿是為了省距離，就要使用費力杠桿。既省力又省距離的杠桿是不存在的。歸納小結省力杠桿費力杠桿等臂杠桿力臂大小關系力的大小關系特點省力但費距離費力但省距離既不省力也不省距離L1>L2F1<F2L1<L2F1>F2L1=L2F1=F2自制戥子戥子是我國中藥店常用的一種稱量藥材質量的工具，在古代也常用來稱量金、銀等貴重物品。它由秤桿、秤盤和秤砣等組成。試著用一根筷子或細竹棍作秤桿，一個螺母或其他重物作秤砣，一個硬紙盤或紙杯作秤盤，一段細線作提紐，制作一把戥子。利用砝碼或已知質量的物品標出秤桿上的刻度，并觀察刻度是否均勻。點擊圖片播放視頻我國古代的杠桿杠桿在我國古代就有許多巧妙的應用。點擊畫面播放用碓舂米桔槔汲水請你查閱資料或進行實地調查，了解我國古代利用杠桿的更多實例。分析一下這些杠桿的使用給人們帶來了哪些便利，并與同學交流。練習某學校勞動教育課堂上，四位同學用杠桿原理使用勞動工具的場景如圖所示，其中屬于使用費力杠桿的是（）AA.鋤地時舉起鋤頭B.羊角錘拔釘子C.園藝剪修剪樹枝D.鋼絲鉗剪鐵絲知識點2輪軸輪軸由具有共同轉動軸的大輪和小輪組成。習慣上把大輪叫輪，小輪叫軸。汽車方向盤和閥門旋鈕都是輪軸類機械。輪軸可看作杠桿的變形，本質上是一個可以連續(xù)轉動的杠桿。轆轤是典型的輪軸，其結構如圖所示。rORABF2F1轆轤由杠桿的平衡條件可知F1R=F2r，若動力作用在輪上，阻力作用在軸上，由于R>

r，則F1<

F2，此時輪軸省力但費距離。若動力作用在軸上，阻力作用在輪上，由于R>

r，則F1>

F2，此時輪軸費力但省距離。在實際應用中，為了使用方便或節(jié)約材料，常用桿狀物體來代替大輪。練習如圖所示，自行車的腳踏和牙盤構成一個輪軸，而輪軸實質上是利用杠桿原理工作的。經(jīng)測量，腳踏到軸心的距離R=25cm，帶動鏈條的牙盤半徑r=15cm。若腳踩腳踏所用的力F=15N，則鏈條所產(chǎn)生的拉力為_____N。FR=F拉r25例1如圖，輕質杠桿處于平衡狀態(tài)，將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，下列判斷正確的是（）A.杠桿仍能平衡B.杠桿不能平衡，右端下沉C.杠桿不能平衡，左端下沉D.無法判斷知識點3杠桿的綜合應用判斷杠桿的狀態(tài)C1.原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，有GAL左=GBL右，因為L左>L右，所以GA_______GB。2.當向支點移動相同的距離Δl時，兩邊的力臂都減小Δl，左邊力與力臂的乘積變?yōu)镕A(l左–Δl)=FAl左–FAΔl，右邊力與力臂的乘積變?yōu)镕B(l右–Δl)=FBl右–FBΔl。因為FAl左=FBl右，F(xiàn)AΔl______FBΔl，所以FA(l左–Δl)______FB(l右–Δl)，則杠桿的______端下沉。<<>左思路解析?杠桿平衡的判斷方法杠桿F1端下沉F2端下沉平衡不平衡靜止或勻速轉動F1L1=F2L2F1L1≠

F2L2F1L1>F2L2F1L1<F2L2例2如圖所示，一根質地均勻的木桿可繞O點自由轉動，在木桿的右端施加一個始終垂直于木桿的作用力F，使木桿從OA

位置勻速轉到OB

位置的過程中，力F的大小將（）先變大，后變小先變小，后變大一直是變大的D.一直是變小的判斷動力大小的變化A變大第一階段：OA→OCF1L1=F2L2即F·OA

=G·L2不變不變變大變小第二階段：OC→OBF1L1=F2L2即F·OB

=G·L2不變不變變小思路解析解答此類題的關鍵是明確動力臂和阻力臂的變化。可以選取杠桿轉動過程中的幾個特殊位置，分別作出轉動前、后的動力臂和阻力臂，然后根據(jù)杠桿的平衡條件進行比較和判斷。以桿的自重為阻力的杠桿模型較為常見，在桿轉動過程中，重力不變，但其力臂通常是變化的。解題通法1.

根據(jù)三類杠桿的結構特點將下表填寫完整。課堂練習結構特點是否省力是否省距離應用舉例L動>L阻L動=L阻L動<L阻省力不省力也不費力費力費距離不省也不費距離省距離撬棒、羊角錘天平鑷子、釣魚竿不同類型杠桿的比較2.如圖所示為一種健身器械，其中橫梁可視為一個能繞O點轉動的杠桿，在橫梁上的A點連接一個重為800N的配重。已知A點到O點的水平距離為30cm，人在橫梁上的B點施加豎直向下的拉力，B點到O點的水平距離為60cm，當配重剛好被拉離地面時，人的拉力至少為多大？若人的質量為50kg，人要站在地面上用豎直向下的力將配重拉離地面，則人的拉力的作用點到O點的水平距離應滿足什么條件？（g取10N/kg）解：配重剛好被拉離地面時，橫梁對配重的拉力與配重的重力相等，根據(jù)力的相互作用可知，此時配重對橫梁上A點的拉力FA

=G配重=800N，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)ALAO=FBLBO

，則

即人的拉力至少為400N。人的重力G=mg=

50kg×10N/kg=500N，人對橫梁的最大拉力F大

=G=500N；根據(jù)杠桿的平衡條件可知，由于阻力和阻力臂不變，當人的拉