人教版八年級(jí)物理下冊(cè)杠桿

1、這些能給我們提供某些方便的工具都稱(chēng)為這些能給我們提供某些方便的工具都稱(chēng)為機(jī)械機(jī)械。導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課 機(jī)械表是一種精密的機(jī)械縫紉機(jī)起重機(jī)復(fù)雜機(jī)械是由簡(jiǎn)單機(jī)械組成。復(fù)雜機(jī)械是由簡(jiǎn)單機(jī)械組成。抽油機(jī)機(jī)器人 給我一個(gè)支點(diǎn)和一只足夠長(zhǎng)的硬棒，我就能撬動(dòng)地球。阿基米德 1. 知識(shí)與技能 認(rèn)識(shí)杠桿。認(rèn)識(shí)有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念。認(rèn)識(shí)杠桿。認(rèn)識(shí)有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念。 能從常見(jiàn)工具和簡(jiǎn)單機(jī)器中識(shí)別出杠桿。能從常見(jiàn)工具和簡(jiǎn)單機(jī)器中識(shí)別出杠桿。 知道杠桿的平衡條件及其杠桿的一些應(yīng)用。知道杠桿的平衡條件及其杠桿的一些應(yīng)用。 2. 過(guò)程與方法 經(jīng)歷繪制杠桿示意圖的過(guò)程，體會(huì)科學(xué)抽象的經(jīng)歷繪制杠桿示意圖的過(guò)程，體會(huì)科學(xué)抽象的方法

2、。方法。觀察和操作杠桿，體會(huì)杠桿的作用。觀察和操作杠桿，體會(huì)杠桿的作用。 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過(guò)程。學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過(guò)程。學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的現(xiàn)象、尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法。一般方法。 3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀 關(guān)心生活、生產(chǎn)、自然現(xiàn)象中杠桿的使用。關(guān)心生活、生產(chǎn)、自然現(xiàn)象中杠桿的使用。 樂(lè)于在周?chē)钪邪l(fā)現(xiàn)和分析各種杠桿，具有樂(lè)于在周?chē)钪邪l(fā)現(xiàn)和分析各種杠桿，具有利用杠桿方便自己工作的意識(shí)。利用杠桿方便自己工作的意識(shí)。 認(rèn)識(shí)科學(xué)探究中必須有合作精神。認(rèn)識(shí)科學(xué)探究中必須有合作精神。1. 杠桿2. 杠桿的平衡

3、條件3. 杠桿的應(yīng)用本節(jié)導(dǎo)航本節(jié)導(dǎo)航 1. 杠桿 請(qǐng)仔細(xì)觀察下面圖片，看看它們有請(qǐng)仔細(xì)觀察下面圖片，看看它們有什么共同點(diǎn)？什么共同點(diǎn)？硬棒繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)固定點(diǎn)杠桿的杠桿的共同的特征共同的特征是：是： 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 。注：硬棒可以是各種形狀的。注：硬棒可以是各種形狀的。歸納結(jié)論：歸納結(jié)論：起子這些工具是杠桿嗎？鉗子魚(yú)桿天平桿秤這些工具是杠桿嗎？古埃及人建金字塔時(shí)利用了杠桿撬棒在撬石頭的過(guò)程中怎樣運(yùn)動(dòng)動(dòng)動(dòng)力力作作用用線(xiàn)線(xiàn)動(dòng)力臂動(dòng)力臂阻力臂阻力臂動(dòng)力動(dòng)力阻力阻力阻阻力力作作用用線(xiàn)線(xiàn)支點(diǎn)支點(diǎn)杠桿五要素F1F2L1L2什么是力臂？什么是力臂？力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的

4、垂直距離。力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂直距離。支點(diǎn)（支點(diǎn)（O）：）：動(dòng)力（動(dòng)力（F1）：）：阻力（阻力（F2）：）：動(dòng)力臂（動(dòng)力臂（L1）：）：阻力臂（阻力臂（L2）：）：力的作用線(xiàn)力的作用線(xiàn)：過(guò)力的作用點(diǎn)，過(guò)力的作用點(diǎn)，沿力的方向沿力的方向的直線(xiàn)。的直線(xiàn)。杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。杠桿五要素促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的垂直距離。從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的垂直距離。從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離。從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離。畫(huà)一畫(huà)杠桿五要素畫(huà)一畫(huà)杠桿五要素撬撬板手動(dòng)抽水機(jī)（1）辨認(rèn)杠桿；）辨認(rèn)杠桿；（2）先找支點(diǎn)）先找支點(diǎn)O；（

5、3）過(guò)力的作用點(diǎn)沿）過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫(huà)出力的作力的方向畫(huà)出力的作用線(xiàn)；用線(xiàn)；（4）作從支點(diǎn)到力的）作從支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的垂線(xiàn)段。作用線(xiàn)的垂線(xiàn)段。畫(huà)力臂的方法OF1F2L1L2什么是杠桿的平衡？什么是杠桿的平衡？杠桿平衡： 當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止或作當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止或作緩慢的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就說(shuō)杠桿平衡。緩慢的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就說(shuō)杠桿平衡。怎樣用桿秤稱(chēng)量物體的質(zhì)量？怎樣用桿秤稱(chēng)量物體的質(zhì)量？ （1） 提出問(wèn)題： 杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？存在著怎樣的關(guān)系？（2）猜想與假設(shè)：假設(shè)假設(shè)1：假設(shè)假設(shè)2：假設(shè)

6、假設(shè)3：假設(shè)假設(shè)4：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L22. 杠桿的平衡條件還有其他假設(shè)嗎？還有其他假設(shè)嗎？F12+L12=F22+L22F13+L13=F23+L23 調(diào)節(jié)杠桿兩端調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)不掛鉤碼時(shí)，保持，保持水平并靜止，達(dá)到水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)。 給給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移移動(dòng)鉤碼動(dòng)鉤碼的位置，使的位置，使杠桿平衡杠桿平衡。這是杠桿兩。這是杠桿兩端受到的作用力等于各自鉤碼的重量。端受到的作用力等于各自鉤碼的重量。（3） 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 調(diào)節(jié)杠桿兩

7、端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。螺母螺母（4） 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：杠桿向杠桿向右右偏，則將平衡螺母往偏，則將平衡螺母往左左調(diào)。調(diào)。杠桿向杠桿向左左偏，則將平衡螺母往偏，則將平衡螺母往右右調(diào)。調(diào)。 在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤在杠桿兩邊掛上不同數(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。然后把碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡。然后把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。F2F1L2L1 改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1/m

8、阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m12320.1530.150.08100.04100.150.2 求出各次實(shí)驗(yàn)中求出各次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂動(dòng)力臂和和阻力阻力阻阻力臂力臂的值，然后思考杠桿的平衡條件。的值，然后思考杠桿的平衡條件。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)次數(shù)動(dòng)力動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂動(dòng)力臂l1/m動(dòng)力動(dòng)力 動(dòng)力臂動(dòng)力臂 阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m阻力阻力 阻力臂阻力臂12320.1530.150.08100.04100.150.20.30.30.40.411杠桿的平衡條件是：（5） 得出結(jié)論：動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂或?qū)懽鳎夯驅(qū)懽鳎?F1L1 F2L2即：杠桿的平衡取決于力和力臂

9、的乘積。阿基米德杠桿原理上面的關(guān)系也可以寫(xiě)成下面的形式：阻力阻力 動(dòng)力臂動(dòng)力臂動(dòng)力動(dòng)力 阻力臂阻力臂或或F1 L2F2 L1動(dòng)力動(dòng)力 阻力臂阻力臂阻力阻力 動(dòng)力臂動(dòng)力臂或或F1 L2F2 L1杠桿兩端可調(diào)節(jié)的平衡螺母，起什么作用杠桿兩端可調(diào)節(jié)的平衡螺母，起什么作用? ?為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置? ? 平衡螺母調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡。力臂的數(shù)值在杠桿上可以直接讀出或量出。（6）交流與合作：掛鉤碼后，能不能再調(diào)節(jié)平衡螺母？掛鉤碼后，能不能再調(diào)節(jié)平衡螺母？ 不能。 3. 杠桿的應(yīng)用（1）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1L2，則，

10、則 F1F2。 此杠桿為此杠桿為省力杠桿省力杠桿。省力杠桿特點(diǎn)：省力但要省力杠桿特點(diǎn)：省力但要費(fèi)距離費(fèi)距離。 手通過(guò)的距離比刀口通過(guò)的距離大，要手通過(guò)的距離比刀口通過(guò)的距離大，要多移動(dòng)距離。多移動(dòng)距離。省力杠桿鍘刀省力杠桿道釘撬羊角錘起子鉗子手動(dòng)抽水機(jī)（2）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1F2。此杠桿為。此杠桿為費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿。費(fèi)力杠桿特點(diǎn)：費(fèi)力但可以費(fèi)力杠桿特點(diǎn)：費(fèi)力但可以省距離省距離。 手通過(guò)的距離比煤或魚(yú)通過(guò)的距離少得多，手通過(guò)的距離比煤或魚(yú)通過(guò)的距離少得多，可以省距離?？梢允【嚯x。鐵鍬釣魚(yú)竿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿縫紉機(jī)腳踏板起重機(jī)剪刀鑷子人的胳膊筷子（3

11、）根據(jù)杠桿平衡條件：）根據(jù)杠桿平衡條件： F1L1=F2L2 若若L1=L2，則，則 F1=F2。此杠桿為。此杠桿為等臂杠桿等臂杠桿。等臂杠桿特點(diǎn)：等臂杠桿特點(diǎn)：不省力也不省距離不省力也不省距離。阻力臂阻力臂L L2 2動(dòng)力臂動(dòng)力臂L L1 1O動(dòng)力臂動(dòng)力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2F1F21. 杠桿的概念：杠桿的概念：一根硬棒，在力的作用下如一根硬棒，在力的作用下如 果能繞果能繞 著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。2. 杠桿的五要素：杠桿的五要素：（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。（用）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。（用“O”表示）表示）（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的

12、力。（用）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。（用“F1”表示）表示）（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。（用）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。（用“F2”表示）表示）（4）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離。）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離。 （用（用“L1”表示）表示）（5）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的距離。）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的距離。 （用（用“L2”表示）表示）小結(jié)小結(jié) 4. 杠桿的種類(lèi)：杠桿的種類(lèi)： 省力杠桿省力杠桿：L1L2，動(dòng)力小于阻力，動(dòng)力小于阻力特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘 費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿：L1L2，動(dòng)力大于阻力，動(dòng)力大于阻力特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：

13、釣魚(yú)竿特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚(yú)竿 等臂杠桿等臂杠桿：L1L2 ，動(dòng)力等于阻力，動(dòng)力等于阻力特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平3. 杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件： 動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂F1L1 F2L2鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 1. 力臂是一定在杠桿上嗎？力臂是一定在杠桿上嗎？答：不是。F1F2L1L22. 杠桿都是直的？杠桿都是直的？答：杠桿可以是直的，也可以是彎的。 3. 若力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但作若力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但作用方向改變，力臂是否改變？用方向改變，力臂是否改變？答：改變。F1OL1L2F2 4. 哪種剪紙方法省力？哪種剪紙方法省力

14、？ 哪種剪紙方法省距離？哪種剪紙方法省距離？ 1. 蹬自行車(chē)腳踏板時(shí)蹬自行車(chē)腳踏板時(shí),如果只向下用力，則如果只向下用力，則當(dāng)腳踏板在水平位置時(shí)，動(dòng)力臂最大，這時(shí)用力當(dāng)腳踏板在水平位置時(shí)，動(dòng)力臂最大，這時(shí)用力效果最好。效果最好。 2. 剪較硬的物體阻力較大，要用動(dòng)力臂比阻剪較硬的物體阻力較大，要用動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)的剪刀，即教材圖力臂長(zhǎng)的剪刀，即教材圖13.4-9中間的這種。中間的這種。 剪紙或布時(shí)，阻力不很大，用圖剪紙或布時(shí)，阻力不很大，用圖13.4-9左邊左邊的這兩種動(dòng)力臂較短的剪刀，完成一次剪裁動(dòng)的這兩種動(dòng)力臂較短的剪刀，完成一次剪裁動(dòng)作，可以剪裁較長(zhǎng)的紙或布，加快剪切速度。作，可以剪裁較長(zhǎng)的紙或布，加快剪切速度。修剪樹(shù)枝時(shí)，一方面樹(shù)枝較硬、阻力較大，這修剪樹(shù)枝時(shí)，一方面樹(shù)枝較硬、阻力較大，這就要求動(dòng)力臂要長(zhǎng)，阻力臂要短；另一方面，就要求動(dòng)力臂要長(zhǎng)，阻力臂要短；另一方面，為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口為了加快修剪速度，剪切整齊，要求剪刀刀口要長(zhǎng)，就要用圖要長(zhǎng)，就要用圖13.4-9右邊的這種動(dòng)力臂較長(zhǎng)、右邊的這種動(dòng)力臂較長(zhǎng)、阻力臂較短，同時(shí)刀口較長(zhǎng)的剪刀。阻力臂較短，同時(shí)刀口較長(zhǎng)的剪刀。 4. 指甲剪上有三個(gè)杠桿。手把部分是一個(gè)指甲剪上有三個(gè)杠桿。手把部分是一個(gè)省力杠桿，刀口部分是兩個(gè)費(fèi)力杠桿。省力杠桿，刀口部分是兩個(gè)費(fèi)力杠桿。 用剪刀剪物體時(shí)，被剪物體的具體位置用