2025年春新人教版物理八年級(jí)下冊(cè)課件 第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械 第1節(jié) 杠桿

杠桿第1節(jié)第十二章

簡(jiǎn)單機(jī)械有什么能反敗為勝的辦法呢？活動(dòng)：掰手腕比賽比比看，誰(shuí)的力氣大？觀察與思考通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究杠桿的平衡條件及應(yīng)用。（重點(diǎn)）02認(rèn)識(shí)杠桿，能分清杠桿的五要素。（重點(diǎn)）01知道省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿的特點(diǎn)。（重點(diǎn)）03知道杠桿在生活中的應(yīng)用。04學(xué)習(xí)目標(biāo)這些工具在使用時(shí)有什么共同點(diǎn)？一、杠桿共同特點(diǎn)：受力時(shí)幾乎不發(fā)生形變受到力的作用繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿：在力的作用下，能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫作杠桿。思考：杠桿都是直的嗎？一、杠桿支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O。動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2。一、杠桿思考：你能找出以下杠桿的支點(diǎn)嗎？一、杠桿思考：我們用桿秤稱東西的時(shí)候，一般在什么時(shí)候讀數(shù)？杠桿的平衡狀態(tài)：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了。一、杠桿現(xiàn)在你能使桿秤保持平衡嗎？請(qǐng)指出此時(shí)支點(diǎn)、動(dòng)力與阻力。OF1F2F1’F1”交流與討論：1.往秤上繼續(xù)添加重物會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2.如何繼續(xù)保持平衡呢？上面的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？3.此時(shí)去掉秤砣，改用測(cè)力計(jì)拉住繩子提供動(dòng)力，逐漸傾斜，你觀察到了什么？一、杠桿OF1F2F1’F1”力臂：從支點(diǎn)到力的作用線的距離，叫作力臂。一、杠桿動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離l1。阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離l2。一、杠桿Ol1F1F2方法總結(jié)l21.找到支點(diǎn)的位置3.過(guò)支點(diǎn)向力的作用線作垂線2.沿著力的方向畫(huà)出力的作用線4.加括號(hào)和標(biāo)出符號(hào)一、杠桿思考：你能畫(huà)出下面杠桿的力臂嗎？一、杠桿探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)器材：杠桿尺(帶刻度)、鉤碼、鐵架臺(tái)等。杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在怎樣的關(guān)系？提出問(wèn)題：二、杠桿的平衡條件要使杠桿在什么位置平衡？為什么？如何得到動(dòng)力和阻力？如何改變動(dòng)力和阻力？如何改變動(dòng)力臂和阻力臂？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：二、杠桿的平衡條件1.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)保持水平靜止。2.在杠桿兩端分別掛上不同數(shù)量的鉤碼。移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿再次在水平位置平衡。測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力F1、阻力F2、動(dòng)力臂l1，阻力臂l2。3.改變力和力臂的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：二、杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)

實(shí)驗(yàn)記錄：二、杠桿的平衡條件實(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/m123……思考：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？二、杠桿的平衡條件思考：阿基米德理論上能做到嗎？給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬起整個(gè)地球?！⒒椎露?、杠桿的平衡條件思考：你知道之前那位同學(xué)反敗為勝的原理嗎？對(duì)力氣小的同學(xué)來(lái)說(shuō)：手放在桌面上，肘部和桌面接觸的地方相當(dāng)于是支點(diǎn)，手掌受到的力為阻力(不變)，肘部到手掌的距離為阻力臂。當(dāng)力氣大的同學(xué)握住力氣小的同學(xué)的手臂進(jìn)行比賽時(shí)，其阻力臂相比之前減小了。二、杠桿的平衡條件動(dòng)物園內(nèi)，一位物理老師利用小小的彈簧測(cè)力計(jì)就測(cè)出了一頭大象的質(zhì)量(如右圖)。測(cè)量時(shí)用一根長(zhǎng)度為12m的槽鋼作為杠桿。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)得動(dòng)力臂l1為6m，阻力臂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)例題解：由F1l1＝F2l2得：F2===

3×104NF1l1l2200N×6m0.04mm====3×103kg=3tF2g10N/kg3×104NGg例題為什么投石機(jī)可以把石頭丟這么遠(yuǎn)？三、生活中的杠桿活動(dòng)：畫(huà)出上面杠桿的五要素。三、生活中的杠桿l2F2F1Ol1F2OF1l2l1思考：這幾種杠桿分別有什么特點(diǎn)。F2F1l2l1O三、生活中的杠桿杠桿類型1思考：如果直接用手完成下面的工作，能輕松完成嗎？三、生活中的杠桿OF1F2l1l2由F1l1=F2l2l1＞l2

可得：F1＜F2省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，叫作省力杠桿。三、生活中的杠桿省力杠桿的特點(diǎn)：省力，費(fèi)距離。三、生活中的杠桿杠桿類型2活動(dòng)：用筷子把書(shū)夾起來(lái)，再用手把書(shū)直接拿起來(lái)，你有什么感覺(jué)？三、生活中的杠桿OF1F2l1l2由F1l1=F2l2

l1＜l2

可得：F1＞F2費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿，叫作費(fèi)力杠桿。三、生活中的杠桿費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)：費(fèi)力，省距離。三、生活中的杠桿杠桿類型3三、生活中的杠桿OF1F2l1l2等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿，叫作等臂杠桿。由F1l1=F2l2

l1=l2

可得：F1=F2三、生活中的杠桿等臂杠桿的特點(diǎn)：不省力也不省距離。三、生活中的杠桿三、生活中的杠桿類型省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿依據(jù)動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂小于阻力臂動(dòng)力臂等于阻力臂特點(diǎn)省力、費(fèi)距離費(fèi)力、省距離不省力、不費(fèi)距離應(yīng)用羊角錘，老虎鉗，手推車，螺絲刀，秤，動(dòng)滑輪

掃帚，船槳，鑷子，裁縫線，釣魚(yú)竿，人的手臂定滑輪，天平杠桿定義在力的作用下，能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫作杠桿支點(diǎn)(O)動(dòng)力(F1)阻力(F2)動(dòng)力臂(l1)阻力臂(l2)杠桿的五要素杠桿的平衡條件F1l1=F2l2課堂小結(jié)杠桿的分類省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿1.如圖所示是同學(xué)用掃帚掃地的情景，他的左手握住掃把柄的上端，右手推掃帚時(shí)，此時(shí)掃帚可看作一個(gè)杠桿，下列各圖能正確表示其原理的是（）ABCDA課堂練習(xí)2.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(gè)，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(wú)法確定杠桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C課堂練習(xí)3.如圖所示，輕桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A點(diǎn)用細(xì)線懸掛一重物，在B點(diǎn)施加一豎直向下的動(dòng)力，使杠桿在水平位置保持平衡?，F(xiàn)將動(dòng)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(dòng)力臂增大，動(dòng)力增大B.動(dòng)力臂增大，動(dòng)力減小C.動(dòng)力臂減小，動(dòng)力減小D.動(dòng)力臂減小，動(dòng)力增大D課堂練習(xí)4.各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)杠桿，下列剪刀，最省力的是（）ABCDD課堂練習(xí)5.如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于O點(diǎn)，在其下增施一始終垂直于木棒的拉力F，讓木棒勻速轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中（）A.動(dòng)力臂逐漸變大B.阻力臂逐漸變小C.動(dòng)力F保持不變D.動(dòng)力F逐漸增大D課堂練習(xí)6.如圖所示是吊車起吊貨物的結(jié)構(gòu)示意圖，伸縮撐桿為圓弧狀，工作時(shí)它對(duì)吊臂的支持力始終與吊臂垂直，使吊臂繞O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將貨物提起。下列說(shuō)法正確的是（）A.吊臂是省力杠桿，但要費(fèi)距離B.吊臂是費(fèi)力杠桿，但可以省功C.勻速頂起吊臂的過(guò)程中，伸縮撐桿支持力的力臂變小D.勻速頂起吊臂的過(guò)程中，伸縮撐桿支持力漸漸變小D課堂練習(xí)7.如圖所示，是小英用掃帚打掃地面衛(wèi)生的情景，此時(shí)掃帚屬于_______(填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。費(fèi)力課堂練習(xí)8.活塞式抽水機(jī)是農(nóng)村經(jīng)常使用的取水設(shè)備，圖中AOB部分工作時(shí)可以看做杠桿，請(qǐng)你畫(huà)出F1的力臂。l1課堂練習(xí)9.如圖，在B點(diǎn)施加一個(gè)最小力F1，使杠桿在此位置平衡，請(qǐng)畫(huà)出最小力F1的示意圖，并標(biāo)出阻力臂L2。F1L2課堂練習(xí)10.在一些建設(shè)施工工地上，可以看見(jiàn)各種大型的起重機(jī)。如圖所示是一種起重機(jī)的簡(jiǎn)易圖，為了保證起重機(jī)在起重時(shí)不會(huì)翻倒，起重機(jī)右邊配有一個(gè)重物M?，F(xiàn)測(cè)得重物M的質(zhì)量為4t，AB為10m，BC為4m，CD為1m。問(wèn)：該起重機(jī)可起吊的最大物重為多少？(起重機(jī)本身的質(zhì)量不計(jì)，g取10N/kg)課堂練習(xí)解：由圖可知B為支點(diǎn)，動(dòng)力F1：F1=GM＝mg，力臂：lBD＝4m+1m＝5m；設(shè)吊起的物體重力為G，則阻力F2=G，對(duì)應(yīng)的力臂：lAB＝10m。由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2得：mg×lBD＝G×l