2023北師版-八年級(jí)物理下冊(cè)上課課件-【第一節(jié) 杠桿】

第一節(jié)杠桿情境導(dǎo)入這些用具有什么特點(diǎn)？它們工作時(shí)，能繞一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。新課探究觀察與思考觀察下圖中所示的各種工具，想一想，在使用中它們有什么共同的特點(diǎn)？一、杠桿

撬棒、羊角錘、開瓶器的柄都是“硬棒”，且都能在力的作用下繞一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).一、杠桿1.定義：在力的作用下繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫作杠桿.點(diǎn)擊圖片播放2.杠桿五要素：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動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O到動(dòng)力F1作用線的距離l1阻力臂：從支點(diǎn)O到阻力F2作用線的距離l2生活中杠桿食品夾裁剪刀鋼絲鉗核桃?jiàn)A杠桿廣泛應(yīng)用在工具和機(jī)器中。右圖中活塞式抽水機(jī)的柄是一根彎曲的杠桿，O為支點(diǎn)，F(xiàn)1為動(dòng)力，L1為動(dòng)力臂，F(xiàn)2

為阻力，L2

為阻力臂。甲中的每支船槳都是一個(gè)杠桿。請(qǐng)你找出它們的支點(diǎn)，并畫出動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂。乙中的核桃鉗由兩個(gè)杠桿組成。請(qǐng)你找出它們的支點(diǎn)，并畫出動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂。3.力臂的畫法一找點(diǎn)找出杠桿的支點(diǎn)二畫線過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向畫一條有向線段F1F2L1三作垂線段從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線段L2OF2F1l1l2l1l2o∟∟F2F1二、杠桿的平衡條件所謂平衡狀態(tài)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)都叫平衡狀態(tài)思考杠桿在滿足什么條件時(shí)才會(huì)平衡？實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件【提出問(wèn)題】杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？【猜想假設(shè)】假設(shè)一：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂動(dòng)力/動(dòng)力臂＝阻力/阻力臂假設(shè)二：【實(shí)驗(yàn)裝置】甲乙1.調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡.【實(shí)驗(yàn)步驟】2.如圖甲所示，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，記下動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂的大小并記錄在實(shí)驗(yàn)表格中.【實(shí)驗(yàn)步驟】3.如圖乙所示，在杠桿左側(cè)掛上一定數(shù)量的鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在某一位置豎直拉住杠桿.記下動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂的大小并記錄在實(shí)驗(yàn)表格中.4.重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，多次實(shí)驗(yàn)并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)表格中.【實(shí)驗(yàn)記錄】次數(shù)動(dòng)力/N動(dòng)力臂/m阻力/N阻力臂/m123【實(shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，杠桿的平衡條件是動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂F1L1=F2L2公式表達(dá)為動(dòng)力阻力臂阻力動(dòng)力臂=或F1F2L2L1=公式表達(dá)為三、杠桿的分類我們身邊的杠桿有很多。有的能省力，有的可以省距離。你是否能依據(jù)杠桿的平衡條件比較簡(jiǎn)便地判斷出一個(gè)杠桿是省力還是省距離呢？省力杠桿（動(dòng)力臂>阻力臂）F2F1L1L2OL1＞L2F1＜F2

省力費(fèi)距離費(fèi)力杠桿（動(dòng)力臂<阻力臂）F2F1L1L2OL1＜L2F1＞F2

費(fèi)力省距離等臂杠桿（動(dòng)力臂=阻力臂）F2F1L1L2OL1＝L2F1＝F2既不省力也不省距離，既不費(fèi)力也不費(fèi)距離。類型示意圖力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿L1＞L2F1＜F2

省力但費(fèi)距離撬棒、瓶蓋起子、鋼絲鉗、羊角錘等L1＜L2F1＞F2

費(fèi)力但省距離鑷子、釣魚竿、理發(fā)剪刀等L1＝L2F1＝F2既不省力也不省距離，既不費(fèi)力也不費(fèi)距離天平、定滑輪等交流討論圖中幾種工具都是杠桿。在使用時(shí)，哪個(gè)省力？哪個(gè)省距離？省距離省力省力四、輪軸組成：輪軸由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成，習(xí)慣上把大輪叫輪，小輪叫軸。實(shí)質(zhì)：輪軸可以看做是杠桿的變形應(yīng)用：在實(shí)際應(yīng)用中，為了方便或節(jié)約材料，常用桿狀物來(lái)代替大輪，如扳手、釣魚竿上(或放風(fēng)箏)用的收線器的搖把等.課堂小結(jié)杠桿的分類等臂杠桿費(fèi)力杠桿省力杠桿杠桿的概念杠桿平衡的條件隨堂練習(xí)1.下圖是液壓汽車起重機(jī)的示意圖。請(qǐng)你分別畫出

作用在吊臂上的動(dòng)力F1

和阻力F2,的力臂。L1L2[解析]首先作出動(dòng)力F1和阻力F2的作用線，過(guò)支點(diǎn)分別向動(dòng)力作用線和阻力作用線作垂線，力臂就是對(duì)應(yīng)的垂線段.2.根據(jù)三類杠桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)完成下表。

3.過(guò)去農(nóng)村用的舂米工具是一個(gè)杠桿，下圖是它的結(jié)構(gòu)示意圖。O

為固定轉(zhuǎn)軸，在A端連接著石球，腳踏B

端可以使石球升高，抬起腳，石球會(huì)落下?lián)舸虻竟取Ｈ羰蛑?0N，要將石球抬起，腳對(duì)B

端施加的豎直向下的力至少要有多大?(摩擦和杠桿自重均忽略不計(jì))由公式F1L1=F2L2

得腳施加的豎直向下的力為F1=F2L2L1=GL2L1=50N×0.4m1m=20N[解析]

由題意知,O為杠桿的支點(diǎn),動(dòng)力F1的力臂L1＝1

m，阻力F2