杠桿（課件）-滬粵版物理八年級下冊

第六章力和機(jī)械第5節(jié)杠桿預(yù)習(xí)清單1.物理學(xué)中,把在力的作用下能繞某一_________轉(zhuǎn)動的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠桿。2.如圖所示,杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)O,叫做_________。從支點(diǎn)到_____________的垂直距離L1和L2叫做力臂。動力的力臂L1叫做_________,阻力的力臂L2叫做_________。固定點(diǎn)支點(diǎn)力的作用線動力臂阻力臂預(yù)習(xí)清單3.杠桿在動力和阻力作用下處于________或____________狀態(tài)，叫做杠桿平衡。杠桿的平衡條件是___________________________，數(shù)學(xué)表達(dá)式是________________。4.動力臂比阻力臂長的杠桿為___________，這類杠桿雖然_______，但_________；動力臂與阻力臂相等的杠桿為__________，這類杠桿_______________________；動力臂比阻力臂短的杠桿為_________，這類杠桿雖然________，但___________。靜止勻速轉(zhuǎn)動動力×動力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L2省力杠桿省力費(fèi)距離等臂杠桿既不省力也不費(fèi)力費(fèi)力杠桿費(fèi)力省距離導(dǎo)入新課觀察圖片，思考：1.建造宮殿時利用木棒搬動巨大木料的原理是什么2.物理學(xué)家阿基米德曾說過這樣的豪言壯語:“若給我一個立足點(diǎn)和一根足夠長的棒,我可以撬動地球。”阿基米德的豪言壯語包含著怎樣的物理知識任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件1.什么是杠桿觀察圖片，思考：這些工具在使用時,有什么共同特點(diǎn)受到力的作用、能繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動、是一根硬棒等?！練w納總結(jié)】一根硬棒,在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動,這根硬棒就是杠桿。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件2.描述杠桿的五個要素①支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)O。②動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1。③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2。④動力臂:從支點(diǎn)到動力作用線的距離L1。⑤阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離L2。注意:“力的作用線”是指通過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線,不是支點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件(2)透析杠桿的五要素:①支點(diǎn)：一定在杠桿上，可以在杠桿的一端，也可以在杠桿的其他位置；同一杠桿，使用方法不同，支點(diǎn)位置可能改變。②動力與阻力：作用點(diǎn)一定在杠桿上，分別使杠桿向相反方向轉(zhuǎn)動，動力和阻力是相對的，一般把人對杠桿施加的作用力稱為動力。③力臂：是支點(diǎn)到力的作用線的距離，不是支點(diǎn)到作用點(diǎn)的距離；力臂不一定在杠桿上；若力的作用線過支點(diǎn)，則力臂為0。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件(3)力臂的畫法:如下表所示。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件3.探究杠桿的平衡條件【提出問題】杠桿平衡時,動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】杠桿是否平衡是由動力、阻力、動力臂和阻力臂共同決定的。為了研究其平衡條件,可以在杠桿處于平衡狀態(tài)時,分別測出動力F1、阻力F2、動力臂L1和阻力臂L2,然后經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)對比,歸納出其平衡條件?！緦?shí)驗(yàn)器材】杠桿、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計(jì)。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】①把杠桿安裝在支架上,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡。②在杠桿兩邊掛不同數(shù)量的鉤碼，把支點(diǎn)右邊的鉤碼對杠桿的作用力當(dāng)作動力F1，支點(diǎn)左邊的鉤碼對杠桿的作用力當(dāng)作阻力F2。調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡，將動力F1、阻力F2、動力臂L1、阻力臂L2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件③改變阻力和阻力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)動力和動力臂的大小，使杠桿在水平位置重新平衡，再做幾次實(shí)驗(yàn)。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件④在杠桿的一側(cè)掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計(jì)拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂L1、阻力臂L2記錄在表格中。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件【分析論證】實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,動力臂越長,需要的力越小;動力臂越短,需要的力越大。二者之間是反比關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2。任務(wù)一：探究杠桿的平衡條件【交流與評估】①杠桿在水平位置靜止的目的是什么一是使杠桿的重心在支點(diǎn),以消除杠桿自身重力對實(shí)驗(yàn)的影響。二是便于直接讀出力臂。②多次測量獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的目的是避免偶然性,獲得普遍性的結(jié)論。③在實(shí)驗(yàn)前要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。掛鉤碼后，掛鉤碼后，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用觀察下面圖片，思考：如圖甲所示是利用撬棒撬石頭時的情景,如圖乙所示是利用食品夾時的情景,請仔細(xì)觀察它的動力臂和阻力臂,哪個更長呢我們在使用它們時,是省力還是費(fèi)力呢任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行分析:如圖甲所示,人的動力為F1,動力臂為L1,阻力為F2,阻力臂為L2。根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得:若L1>L2,則F1<F2,為省力杠桿;若L1=L2,則F1=F2,為等臂杠桿;若L1<L2,則F1>F2,為費(fèi)力杠桿。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用1.省力杠桿撬起大石頭用的撬棒是一種典型的杠桿。撬大石頭時,撬棒繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,所以O(shè)點(diǎn)即為支點(diǎn);手的作用力F1為動力,作用點(diǎn)為A點(diǎn);大石頭對撬棒的力F2為阻力;因?yàn)閯恿Ρ跮1大于阻力臂L2,所以是省力杠桿,但撬大石頭時手要移動較大的距離才能使大石頭移動較小的距離。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用(1)省力杠桿的特點(diǎn):動力臂L1大于阻力臂L2,省力費(fèi)距離。使用省力杠桿時,動力作用點(diǎn)移動的距離大于阻力作用點(diǎn)移動的距離,即費(fèi)距離。(2)省力杠桿的實(shí)例分析:如圖甲所示的鋼絲鉗,可以看成是兩個杠桿的組合(如圖乙所示)。其中,O是支點(diǎn),A點(diǎn)是動力的作用點(diǎn),B點(diǎn)是阻力作用點(diǎn)。如圖丙所示,因?yàn)閯恿Ρ跮1大于阻力臂L2,所以是省力杠桿。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用(3)生活中的一些省力杠桿:這類杠桿的共同特點(diǎn)是動力臂L1大于阻力臂L2,所以使用時都是省力杠桿。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用2.費(fèi)力杠桿如圖甲所示,賽艇的船槳也是一種杠桿,如圖乙所示是船槳的杠桿模型。劃船時船槳繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,所以O(shè)點(diǎn)即為支點(diǎn);手的作用力F1為動力,作用點(diǎn)為A點(diǎn);水對船槳的力F2為阻力;因?yàn)閯恿Ρ跮1小于阻力臂L2,所以是費(fèi)力杠桿,但劃船時手只要移動較小的距離就能使槳在水中移動較大的距離。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用(1)費(fèi)力杠桿的特點(diǎn):動力臂L1小于阻力臂L2,費(fèi)力省距離。使用時,動力作用點(diǎn)移動的距離小于阻力作用點(diǎn)移動的距離,即省距離。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用(2)費(fèi)力杠桿的實(shí)例分析:如圖甲所示的筷子,可以看成是兩個杠桿的組合(如圖乙所示)。在使用筷子時,筷子繞著C點(diǎn)轉(zhuǎn)動,所以C點(diǎn)即為支點(diǎn);手的作用力F1為動力,其方向與筷子垂直,作用點(diǎn)為B點(diǎn);物體對筷子的力F2為阻力,作用在A點(diǎn)。如圖丙所示,因?yàn)閯恿Ρ跮1小于阻力臂L2,所以是費(fèi)力杠桿。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用(3)生活中的一些費(fèi)力杠桿:這類杠桿的共同特點(diǎn)是動力臂L1小于阻力臂L2,所以使用時都是費(fèi)力杠桿。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用3.等臂杠桿(1)等臂杠桿的特點(diǎn):動力臂L1等于阻力臂L2,動力F1等于阻力F2,不費(fèi)距離不省距離。使用時,動力作用點(diǎn)移動的距離等于作用點(diǎn)阻力移動的距離。任務(wù)二：杠桿的應(yīng)用(2)生活中的等臂杠桿:核心總結(jié)課堂評價1．如圖所示，O點(diǎn)為杠桿支點(diǎn)，在杠桿右端施加力F，某同學(xué)畫出力F的力臂L，其中正確的是

（

）A課堂評價2.下列工具正常使用時,屬于費(fèi)力杠桿的是

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）A.開瓶器B.核桃夾C.鑷子D.羊角錘C課堂評價3.如圖甲所示,杠桿保持靜止,O為支點(diǎn),請畫出動力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖。如圖乙所示,請?jiān)趫D中畫