人教版八年級(jí)物理下冊(cè) （杠桿）簡(jiǎn)單機(jī)械 課件

第十二章·簡(jiǎn)單機(jī)械第1節(jié)杠桿

觀察與思考導(dǎo)入新課觀察圖像中的這些日常生活用的工具，請(qǐng)同學(xué)說(shuō)出這些工具的名稱(chēng)和用途學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能在杠桿上確認(rèn)支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂的位置。能準(zhǔn)確地畫(huà)出杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂。2.通過(guò)參與科學(xué)探究活動(dòng)，能對(duì)杠桿平衡條件進(jìn)行猜想和假設(shè)，并設(shè)計(jì)出驗(yàn)證方案，對(duì)獲得的信息進(jìn)行處理，得出杠桿平衡的條件。能應(yīng)用杠桿平衡條件去分析解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。3.能根據(jù)杠桿的特點(diǎn)，以及作用效果等進(jìn)行分類(lèi)。生活中常見(jiàn)杠桿oF1F2L1L2杠桿：在力的作用下能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)

的硬棒。一、什么是杠桿杠桿五要素動(dòng)力臂阻力臂動(dòng)力阻力（阻力的作用線）o支點(diǎn)（動(dòng)力的作用線）動(dòng)力臂阻力臂動(dòng)力阻力（阻力的作用線）o支點(diǎn)（動(dòng)力的作用線）支點(diǎn)(o)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)支點(diǎn)可以在兩力之間也可以在兩力之外。動(dòng)力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力杠桿“五要素”動(dòng)力臂(L1)：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離(力的作用線：過(guò)力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線)動(dòng)力臂阻力臂動(dòng)力阻力o支點(diǎn)（動(dòng)力的作用線）杠桿“五要素”阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力支點(diǎn)O動(dòng)力臂l１阻力臂l２動(dòng)力Ｆ１阻力Ｆ2力臂的作法（重點(diǎn)與難點(diǎn)）1.找出支點(diǎn)O2.沿力的方向作出力的作用線3.從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段，并標(biāo)出符號(hào)。一找支點(diǎn)二畫(huà)線（力的作用線）三定距離（力臂的長(zhǎng)）二、探究杠桿的平衡條件猜想:杠桿的平衡可能與哪些因素有關(guān)?杠桿的平衡條件物體的平衡條件受平衡力作用只與力的三要素有關(guān)?AB實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)探究杠桿的平衡條件器材:測(cè)量的物理量:力力臂

A、B兩圖中的杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用哪幅圖？為什么？討論：

實(shí)驗(yàn)時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂的大小。CD探究杠桿的平衡條件

在實(shí)驗(yàn)前,是否也要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡?為什么？討論：

實(shí)驗(yàn)前，使杠桿在水平位置平衡，為了避免杠桿自身的重力對(duì)杠桿平衡的影響。探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)步驟：1.調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。2.在杠桿的左側(cè)掛上適量的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復(fù)上面的步驟，得出三組數(shù)據(jù)。杠桿平衡條件探究杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L2F1+L1≠F2+L2F1XL1=F2XL2實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/mF2/NL2/m120.440.2230.220.3F1+L1F2+L22+0.44+0.23+0.22+0.3340.120.2F1×L1（N·m）F2×L2（N·m）0.80.80.60.60.40.4三、杠桿的分類(lèi)杠桿平衡條件：F1l1＝F2l2F1F2=l2l1三類(lèi)杠桿：若l1＞l2，則F1F2若l1=l2，則F1F2若l1＜l2，則F1F2＞＝＜省力杠桿等臂杠桿費(fèi)力杠桿小結(jié)判斷杠桿的類(lèi)型，實(shí)際就是比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小杠桿要平衡，力乘力臂等。大力力臂小，小力力臂大。杠桿類(lèi)型杠桿特點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿L1>L2F1<F2(動(dòng)力<阻力)

省力費(fèi)距離省距離費(fèi)力既不省力也不省距離L1<L2F1>F2(動(dòng)力>阻力)L1=L2F1=F2(動(dòng)力=阻力)小結(jié)判斷杠桿的類(lèi)型，實(shí)際就是比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小練習(xí)題：在“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，利用在杠桿兩端掛鉤碼的方法做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．（1）根據(jù)表中的信息，得出F1L1=F2L2的結(jié)論．這個(gè)結(jié)論是否具有普遍性？不具普遍性。原因是：原因是2、3次實(shí)驗(yàn)都是等臂的，相當(dāng)于一次實(shí)驗(yàn)，所以少一次實(shí)驗(yàn)。（2）如果用杠桿一端掛鉤碼另一端用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉的方法做實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)分析說(shuō)明用這種方法做實(shí)驗(yàn)的好處．用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿時(shí)，由于測(cè)力計(jì)的力可以連續(xù)變化，容易得到所需要的力，不需要調(diào)整力臂，所以這種方法很容易使杠桿平衡．第1節(jié)杠桿第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

活動(dòng)

拔圖釘木板上釘了一只圖釘，你能用手把他拔出來(lái)嗎？請(qǐng)選用下圖中的工具把圖釘從木板中拔出來(lái)。生活中有許多任務(wù)都是用類(lèi)似的方法來(lái)完成的認(rèn)識(shí)杠桿思考：這些工具在工作時(shí)有哪些共同的特點(diǎn)。有力的作用繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)硬棒杠桿:將一根在力的作用下可繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱(chēng)做杠桿。在物理學(xué)中思考：現(xiàn)實(shí)生活還有哪些杠桿的實(shí)例呢？思考：現(xiàn)實(shí)生活還有哪些杠桿的實(shí)例呢？OOOF1F1F1F2F2F2OL1L2支點(diǎn)

動(dòng)力阻力動(dòng)力臂阻力臂杠桿的五個(gè)要素：支點(diǎn)(o)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)動(dòng)力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力臂(L1)：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離(力的作用線：過(guò)力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線)杠桿的五個(gè)要素：這些概念很重要力臂的作法1.找出支點(diǎn)O2.沿力的方向作出力的作用線通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向所引的直線，叫做力的作用線。3.從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，并標(biāo)出垂直符號(hào)用大括號(hào)標(biāo)出動(dòng)力臂的長(zhǎng)度l1、阻力臂的長(zhǎng)度l2。支點(diǎn)O動(dòng)力臂l1阻力臂l2動(dòng)力F1阻力F2力臂的作法∟∟杠桿示意圖的作法●O●●F1F2∟l1∟l2杠桿示意圖的作法l1F1l2F2Ｏ∟∟杠桿示意圖的作法l1F1l2F2o∟∟杠桿示意圖的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1∟∟∟∟1.找支點(diǎn)2.作力的作用線3.作力臂杠桿示意圖的作法如圖所示，一個(gè)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，已知阻力F2的方向，以及動(dòng)力F1的力臂l1

，在圖中作出阻力F2的力臂l2以及動(dòng)力F1的示意圖。F2●OF1l2l1●●∟∟如圖所示，曲桿AOBC自重不計(jì)，O為支點(diǎn)，AO＝60cm，OB＝40cm，BC＝30cm，要使曲桿在圖示位置平衡，請(qǐng)作出最小的力F的示意圖及其力臂l。如圖所示，曲桿AOBC自重不計(jì)，O為支點(diǎn)，AO＝60cm，OB＝40cm，BC＝30cm，要使曲桿在水平位置平衡，請(qǐng)?jiān)贑處作出施加最小的動(dòng)力F1的示意圖及其力臂l1。F2●●●∟l2F1l1∟分析：根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可知因?yàn)镕2l2不變，當(dāng)F1最小時(shí)，所以l1最長(zhǎng)。注意：杠桿上的支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)的連線為力臂時(shí)，力臂最長(zhǎng)?；顒?dòng)

探究杠桿的平衡條件做一做：體會(huì)杠桿的平衡明確：1、實(shí)驗(yàn)步驟

2、注意事項(xiàng)

3、探究方法議一議：分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論探究杠桿的平衡條件物體的平衡狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)保持靜止保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)保持靜止猜想:杠桿的平衡可能與哪些因素有關(guān)?杠桿的平衡條件物體的平衡條件受平衡力作用只與力的三要素有關(guān)?探究杠桿的平衡條件AB實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)探究杠桿的平衡條件器材:測(cè)量的物理量:力力臂

A、B兩圖中的杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用哪幅圖？為什么？討論：

實(shí)驗(yàn)時(shí)，使杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂的大小。CD探究杠桿的平衡條件

在實(shí)驗(yàn)前，是否也要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？為什么？討論：

實(shí)驗(yàn)前，使杠桿在水平位置平衡，為了避免杠桿自身的重力對(duì)杠桿平衡的影響。探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)步驟：1.調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。2.在杠桿的左側(cè)掛上適量的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向上拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復(fù)上面的步驟，得出三組數(shù)據(jù)。F1×l1（N·cm）F2×l2（N·cm）886644實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm1244223223杠桿平衡條件：探究杠桿的平衡條件F1+l1F2+l22+44+23+22+334122動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2

杠桿的應(yīng)用Ol1＝9ml2＝7cmF1＝200NF2杠桿的平衡條件應(yīng)用例題：由F1l1＝F2l2得：解：F2=F1l1l2=200N×9m0.07m＝2.57×104Nm=F2g=10N·kg－12.57×104N=2.57×103kg＝2.57t杠桿的分類(lèi)杠桿平衡條件：F1l1＝F2l2F1F2=l2l1三類(lèi)杠桿：若l1＞l2，則F1F2若l1＝l2，則F1F2若l1＜l2，則F1F2＞＝＜省力杠桿等臂杠桿費(fèi)力杠桿小結(jié)：判斷杠桿的類(lèi)型，實(shí)際就是比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小杠桿的分類(lèi)請(qǐng)對(duì)下列應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類(lèi)：等臂杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿杠桿的分類(lèi)請(qǐng)對(duì)下列應(yīng)用的杠桿進(jìn)行分類(lèi)：省力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿生活·物理·社會(huì)生活中的剪刀思考：什么情況下，人們會(huì)選用費(fèi)力杠桿？使用費(fèi)力杠桿有什么好處？

當(dāng)阻力比較小時(shí)，人們會(huì)選用費(fèi)力杠桿。