2025年春新教科版物理八年級下冊課件 第11章 機械與功 第1節(jié) 杠桿 第1課時 杠桿及其平衡條件

第11章機械與功第1節(jié)

杠桿教科·八年級物理下冊第1課時杠桿及其平衡條件預(yù)習(xí)檢測1.

______________________________的堅實物體都可以看作杠桿。2.杠桿繞著轉(zhuǎn)動的支撐點叫作______，使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫作______，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫作______，從支點到動力作用線的距離叫作________，從支點到阻力作用線的距離叫作________。在力的作用下能夠繞支撐點轉(zhuǎn)動支點動力阻力動力臂阻力臂預(yù)習(xí)檢測

3.當(dāng)動力和阻力對杠桿的轉(zhuǎn)動效果互相______時，杠桿將處于平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)叫作杠桿平衡。

4.杠桿的平衡條件：動力×________=阻力×_________，即F1×____=F2×____。動力臂阻力臂L1L2抵消情境導(dǎo)入“給我一個支點，我能撬動整個地球?！薄⒒椎率鞘裁唇o這一不可能的事情增添了可能性呢？人類在漫長的歷史中創(chuàng)造了各種各樣的工具，使工作更省力、更方便，這些工具統(tǒng)稱為機械。起重機——滑輪水車——輪軸滑雪——斜面擰螺絲——螺旋機械種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。人們將機械的各種構(gòu)件歸并為杠桿、滑輪、輪軸、斜面、螺旋等，并把他們稱為簡單機械。拔釘子——杠桿蹺蹺板羊角錘開瓶器探究新知它們有什么共同特點？都能繞著一個點轉(zhuǎn)動你知道這些機械是什么嗎？杠桿知識點1杠桿1.杠桿——最簡單的機械1.定義：在力的作用下能夠繞支撐點轉(zhuǎn)動的堅實物體都可以看作杠桿。2.特點：

①有力的作用②能夠繞支撐點轉(zhuǎn)動③不易發(fā)生形變的堅實物體杠桿不一定是直棒，也可以是彎的或其他形狀，如剪刀、羊角錘等支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的支撐點動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力練習(xí)圖中是生活中常見的杠桿，找一找，它們的支點、動力和阻力在哪里。支點動力阻力支點動力阻力支點動力阻力復(fù)雜的機械是由簡單機械組成的。挖掘機、拖拉機、汽車、起重機等許多機器中都包含了各式各樣的杠桿。知識點2杠桿的平衡條件在使用杠桿中，杠桿的平衡狀態(tài)是一種非常重要的狀態(tài)。杠桿平衡當(dāng)動力和阻力對杠桿的轉(zhuǎn)動效果互相抵消時，杠桿將處于平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)叫作杠桿平衡。思考杠桿在滿足什么條件時才會平衡？杠桿的平衡不僅與動力和阻力的大小有關(guān)，還與力的作用點及力的方向有關(guān)。力的作用點力的方向動力的作用點阻力的作用點動力的方向阻力的方向動力的作用線阻力的作用線1.力的作用線2.杠桿的五要素支點O動力

F1阻力F2動力臂L1阻力臂L2支點：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點（O點）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力（F1）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力（F2）動力臂:從支點到動力F1作用線的距離（L1）阻力臂：從支點到阻力F2作用線的距離（L2）動力F1和阻力F2：動力和阻力是相對而言的。一般情況下，把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動的力叫動力，而把阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫阻力。支點O：杠桿的支點一定在杠桿上，可以在杠桿的一端，也可以在杠桿中間的某點。力臂L：力臂是支點到力的作用線的距離，不是支點到力的作用點的距離，若力的作用線過支點，則力臂為零。找支點；找力的作用線，即過力的作用點沿力的方向（或反方向）畫一條直線；過支點作力的作用線的垂線段，標(biāo)上垂足；用大括號標(biāo)出支點到垂足間的線段，標(biāo)字母L1或L2，該線段就是力臂。3.力臂的畫法動力F1阻力F2動力臂L1阻力臂L2支點O練習(xí)1.關(guān)于杠桿，下列說法正確的是（）杠桿必須是一根直棒杠桿一定有支點當(dāng)力的作用線通過支點時，力臂最大動力臂就是支點到動力作用點的距離B2.如圖所示，硬棒OB

能繞支點O

轉(zhuǎn)動，A處用繩子拉住固定在墻壁上。請畫出拉力F

的力臂。L4.杠桿的平衡條件杠桿在什么條件下才平衡？杠桿、鉤碼、彈簧測力計等。【實驗器材】【實驗設(shè)計】利用圖中的實驗裝置，通過改變支點兩邊懸掛鉤碼的個數(shù)和懸掛位置，探究杠桿平衡時動力、動力臂和阻力、阻力臂之間的關(guān)系。杠桿兩端的兩個螺母是起什么作用的？【實驗步驟】1.調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿保持水平并靜止，達到平衡狀態(tài)。開始不掛鉤碼時調(diào)節(jié)杠桿平衡2.如圖所示，在杠桿兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡。將動力、動力臂、阻力、阻力臂的大小記錄在表格中?！緦嶒灢襟E】3.如圖所示，用彈簧測力計代替一組鉤碼，此時動力和阻力作用在支點同側(cè)，方向相反，使杠桿在水平位置平衡，并將動力、動力臂、阻力、阻力臂的大小記錄在表格中。4.重復(fù)上面的實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。【收集證據(jù)】實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m11.00.050.50.1021.50.050.50.1531.50.101.00.1541.00.151.00.1551.50.050.50.15【分析與論證】根據(jù)表中記錄的實驗數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：杠桿每次平衡時，動力與動力臂的乘積都等于阻力與阻力臂的乘積?！窘Y(jié)論】杠桿平衡的條件是：動力×動力臂=阻力×阻力臂即F1L1=F2L2練習(xí)如圖是小蘭探究“杠桿平衡條件”的實驗裝置和操作圖。關(guān)于此實驗，下列說法正確的是（）為使圖甲中杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)實驗過程中不能再調(diào)節(jié)平衡螺母圖乙中要使杠桿保持水平平衡，需要在D點掛5個相同的鉤碼為了保持杠桿在水平位置平衡，在D點施加拉力的方向由①位置到②位置的過程中，所需施加的拉力大小不變B在前面的實驗中，我們研究了動力和阻力位于支點兩側(cè)的情況。仔細(xì)觀察圖中所示的杠桿，它與前面實驗中研究的杠桿有什么不同？實驗中用的杠桿的支點在動力作用點和阻力作用點之間；而圖中的杠桿支點在杠桿的一端，動力作用點和阻力作用點位于支點的同側(cè)。支點支點練習(xí)停車場入口處常用橫桿來控制車輛的進出，如上圖所示，我們可以把該裝置簡化成如下圖所示的杠桿。若橫桿AB

粗細(xì)相同、質(zhì)量分布均勻，重力G=120N，AB=2.8m，AO=0.3m，要使橫桿AB

保持水平平衡，需在A端施加豎直向下的力F=______N。4405.杠桿平衡條件的應(yīng)用F1L1=F2L2①進行簡單的計算：

已知其中3個量，就可求出第4個量②杠桿平衡及轉(zhuǎn)動的判斷：當(dāng)F1L1=F2L2時，杠桿平衡當(dāng)F1L1>

F2L2時，杠桿沿F1的方向加速轉(zhuǎn)動當(dāng)F1L1<

F2L2時，杠桿沿F2的方向加速轉(zhuǎn)動練習(xí)如圖，在刻度均勻的輕質(zhì)杠桿的A

點懸掛一個重為4N的物體，在B

點施加一個豎直向下的作用力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則F=____N；若保持物體懸掛的位置不變，改變力F的方向（如圖虛線所示），杠桿仍在水平位置保持平衡，則力F

將________（選填“不變”“變大”或“變小”）。3變大自我評價1.如圖，開瓶蓋的起子是杠桿。開瓶蓋時杠桿的支點、動力和阻力表示正確的是（）C2.在古代，為了抵御外敵入侵，常在城池周圍建造護城河，通過吊橋的升降控制人員進出。如圖是吊橋被拉起時的模型圖，請在圖中畫出拉力F的力臂。l3.如圖所示的杠桿處于平衡狀態(tài)，每個鉤碼重0.5N，彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)該是多少？當(dāng)彈簧測力計從圖(a)轉(zhuǎn)到(b)，要使杠桿保持平衡狀態(tài)，其示數(shù)會如何變化？請解釋原因。(a)(b)(a)(b)解：由圖可知，動力臂為2個單位長度，阻力臂為4個單位長度，阻力F2=3×0.5N=1.5N，根據(jù)杠桿的平衡條件可得F1×2l=F2×4l，則F1=2F2=2×1.5N=3N。當(dāng)彈簧測力計從圖(a)轉(zhuǎn)到圖(b)，由圖可知，阻力和阻力臂不變，動力臂減小，根據(jù)杠桿的平衡條件可知動力會增大，即彈簧測力計的示數(shù)會變大。4.工人使用獨輪車搬運石頭，相關(guān)信息如圖所示，車箱和石頭所受的總重力G=1200N，推車時，雙手向上的力F=____N；如果將這些石頭偏向車箱前部裝載，推車時，雙手向上的力為F'，則F'_____（選填“>”“=”或“