八年級物理（第十二章 簡單機械）第1節(jié) 杠 桿（人教版 學習、上課課件）

12.1杠桿第十二章簡單機械逐點導講練課堂小結作業(yè)提升課時講解1課時流程2杠桿杠桿平衡條件生活中的杠桿知識點杠桿知1－講11.

定義一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點O轉動，這根硬棒就是杠桿。物理思想：杠桿是從具有復雜外形的機械中抽象出來的理想模型，其本質是一根可以繞固定點轉動的硬棒。前面學習的連通器也是一個理想模型。知1－講2.

杠桿的五要素五要素物理含義圖示支點(O)杠桿可以繞其轉動的點動力(F1)使杠桿轉動的力阻力(F2)阻礙杠桿轉動的力動力臂(l1)從支點到動力作用線的距離阻力臂(l2)從支點到阻力作用線的距離知1－講3.

杠桿五要素的理解(1)杠桿的支點一定在杠桿上，可以在杠桿的一端，也可以在杠桿的中間某點。用同一根硬棒做杠桿，使用方法不同，支點位置可能不同，如圖1甲、乙所示。知1－講(2)作用在杠桿上的動力和阻力是相對而言的，可根據(jù)人們的需要來確定，動力和阻力的方向不一定相反，但動力和阻力使杠桿轉動的方向一定是相反的，如圖1所示。(圖中v表示力使杠桿轉動的方向)知1－講深度理解：1.杠桿在力的作用下，是繞固定點轉動，而不是整體向某個方向運動(平動)。2.杠桿可以是直的，也可以是彎的，但必須是硬的，即在力的作用下，不發(fā)生或基本不發(fā)生形變。知1－講(3)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，即力臂是點到線的距離，不是點到點的距離。(4)力臂可以在杠桿上，也可以不在杠桿上。(5)如果力的作用線恰好通過支點，則其力臂為零，此時這個力不能使杠桿轉動。(6)力臂的三種表示方法(圖2)：知1－講特別提示:支點位置與動力方向、阻力方向的關系：當支點在杠桿的一端時，動力和阻力的方向大致相反；當支點在動力和阻力的作用點之間時，動力和阻力的方向大致相同。知1－練例1[中考·廣安]如圖3所示是人走路的情形，可將人的腳視為一根杠桿。請在圖中畫出動力F

的力臂l。解：如圖4所示。知1－練解題秘方：畫力臂相當于作“點”到“線”的距離。力臂的畫法：(1)確定支點——假設杠桿轉動，杠桿上相對靜止的點就是支點；(2)確定動力和阻力的作用線——分別從動力作用點、阻力作用點沿各自力的方向(或反方向)畫線即可得到；(3)畫出動力臂和阻力臂——從支點向力的作用線作垂線，支點到垂足間的距離為力臂。知1－練解析：由支點O

向力F

的作用線作垂線，則垂線段的長度為力F的力臂l。知1－練1-1.[中考·福建]在圖5中畫出使用鍘刀時動力F的力臂l。解：如圖所示。知2－講知識點杠桿平衡條件21.

杠桿平衡當杠桿在動力和阻力作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。杠桿平衡包含靜止和勻速轉動兩種狀態(tài)。知2－講2.

探究杠桿平衡條件(1)實驗步驟：①首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，達到平衡狀態(tài)。知2－講②在杠桿兩側掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，如圖6所示，這時杠桿兩側受到的作用力等于各自鉤碼所受的重力。知2－講③設右側鉤碼對杠桿施加的力為動力F1，左側鉤碼對杠桿施加的力為阻力F2；測出杠桿平衡時的動力臂l1

和阻力臂l2；把F1、l1、F2、l2的數(shù)值填入表格中。④改變F1

或l1

的大小，相應調(diào)節(jié)F2和l2，再做幾次實驗，并將得到的實驗數(shù)據(jù)填入表格中。知2－講實驗次序動力F1/N動力臂l1/cm動力×動力臂(/N·cm)阻力F2/N阻力臂l2/cm阻力×阻力臂/(N·cm)10.530151.0151521.020202.0102031.520303.01030知2－講(2)實驗結論：分析實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)每次杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂可能不一樣，但動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積，即動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2)。知2－講3.

杠桿平衡條件(1)內(nèi)容：動力×動力臂=阻力×阻力臂。(2)字母表示：F1×l1=F2×l2

。(3)理解：不要誤認為杠桿平衡條件是：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離。當F1l1=F2l2時，杠桿平衡；當F1l1>F2l2時，杠桿朝動力F1的方向轉動；當F1l1<F2l2時，杠桿朝阻力F2的方向轉動。知2－講知識鏈接:1.實驗前要調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡的目的：(1)讓杠桿的重心剛好和支點在同一豎直線上，使重力的力臂為零，以消除杠桿重力對實驗的影響；(2)當杠桿在水平位置平衡時，力臂恰好與杠桿在同一直線上，這樣就可以直接從杠桿上讀出力臂的數(shù)值。知2－講2.杠桿平衡的調(diào)節(jié)原則：將杠桿兩端的螺母向杠桿的翹起端調(diào)節(jié)。3.實驗過程中，不能調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母。4.實驗中應通過改變鉤碼個數(shù)和鉤碼位置相結合的方式進行多次實驗。知2－講5.實驗中利用鉤碼而不用彈簧測力計拉杠桿的原因：(1)方便計算拉力：F

拉=G

鉤碼；(2)利用彈簧測力計拉杠桿時，不易控制拉力的方向始終是豎直向下的。知2－練[中考·貴港]在探究杠桿的平衡條件的實驗中。例2知2－練解題秘方：試題屬于驗證性實驗題，可利用所學的知識和規(guī)律，對號入座，直接解答。知2－練(1)如圖7甲所示，為了使杠桿在水平位置平衡，應該向_______(填“左”或“右”)移動右端的平衡螺母。解題秘方：如圖甲，杠桿的右端上翹，可以將左端或右端的平衡螺母向翹起端移動。右知2－練(2)實驗時只有10個相同的鉤碼，杠桿上每格等距，當在A

點掛3個鉤碼時，如圖乙所示，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡：①_________________；②________________。(請設計兩種方案)在G處掛2個鉤碼在E處掛3個鉤碼知2－練解題秘方：設一個鉤碼重為G，杠桿上每格長度為l，杠桿在水平位置平衡時：左邊有3G×4l=12Gl，右邊有2G×6l=3G×4l=4G×3l=6G×2l=12Gl，可見可以在G

處掛2個鉤碼，或在E處掛3個鉤碼，或在D處掛4個鉤碼，或在C

處掛6個鉤碼。知2－練(3)通過對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理，可得出結論：杠桿平衡條件是____________________________。解題秘方：經(jīng)過實驗探究得出杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂。動力×動力臂=阻力×阻力臂知2－練2-1.在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，所用的器材有：每格長度相等的杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線、重力為0.5N的鉤碼若干個。知2－練(1)如圖8甲所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。若從杠桿的兩側同時減掉一個鉤碼，那么杠桿的________(填“右”或“左”)端下沉。右知2－練(2)在圖乙中，將彈簧測力計由豎直方向旋轉至沿虛線方向，如果要繼續(xù)保持杠桿在水平方向靜止，彈簧測力計的示數(shù)要__________(填“變小”“不變”或“變大”)。變大知3－講知識點生活中的杠桿31.杠桿的分類根據(jù)動力臂和阻力臂的關系，可將杠桿分為三類：省力杠桿、等臂杠桿和費力杠桿。知3－講2.

三類杠桿的比較省力杠桿等臂杠桿費力杠桿示意圖力臂關系l1>l2l1=l2l1<l2力的關系F1<F2F1=F2F1>F2特點省力但費距離不省力也不費力，不省距離也不費距離費力但省距離應用鋼絲鉗天平鑷子知3－講誤區(qū)警示:1.不要誤認為費力杠桿會費力就沒有用處，人們使用費力杠桿可以省距離，比如筷子、釣魚竿的使用。2.有些杠桿由于使用方法的不同，可能省力，也可能費力，如使用如圖9所示的剪刀，若動力F1不變，被剪的物體置于a處時，剪刀是省力杠桿，被剪的物體置于b處時，剪刀是費力杠桿。知3－練[中考·江西]如圖10所示，是小鷹用掃帚打掃地面衛(wèi)生的情景，此時掃帚屬于_______(填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。例3費力知3－練解題秘方：判斷杠桿類型的兩種方法：(1)根據(jù)動力臂l1和阻力臂l2的長短關系判斷；(2)根據(jù)應用目的和效果判斷：省力杠桿一般在阻力大的情況下使用，費力杠桿一般在阻力小的情況下為了省距離而使用。知3－練解析：方法一：掃地時，掃帚相當于一個杠桿，其示意圖如圖11所示，可見其屬于費力杠桿。方法二：用掃帚掃地時，手移動較小的距離，可以掃過較大的面積，根據(jù)杠桿的特點知其屬于費力杠桿。知3－練3-1.[中考·邵陽]某天，“生物”和“物理”兩位老師在一起進行體育鍛煉?！吧铩崩蠋熒斐鼋〈T的手臂對“物理”老師說：“看，我能提起很重的物體哦(如圖12)！”“物理”老師豎起大拇指