八年級(jí)物理下冊(cè)第九章一杠桿省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)新名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

第九章機(jī)械和功一杠桿1/65體驗(yàn)1杠桿

活動(dòng)1:用刻度尺、橡皮將文具盒撬起?；顒?dòng)2:利用羊角錘、螺絲刀、小木塊等物體將釘在木板上釘子起下來(lái)。(1)活動(dòng)1中,能夠?qū)⑾鹌ぷ鳛?/p>

,文具盒放在橡皮一側(cè)刻度尺上,在刻度尺另一端向

施力,就會(huì)把文具盒撬起;2/65(2)活動(dòng)2中,利用羊角錘(螺絲刀)起釘子時(shí),手握位置離釘子越近,施加力越

。提醒：(1)固定點(diǎn)下(2)大3/65體驗(yàn)2杠桿平衡

活動(dòng):準(zhǔn)備橡皮、雙刃刀片、直尺制作一個(gè)蹺蹺板?；顒?dòng)1:調(diào)整直尺位置,使其在水平位置靜止,在直尺一端放置兩個(gè)草莓,另一端放上一個(gè)草莓,移動(dòng)草莓位置,使直尺在水平位置靜止?；顒?dòng)2:在直尺每一端各放一個(gè)草莓,調(diào)整草莓位置,使直尺在水平位置靜止。4/65直尺在水平位置平衡,與物體輕重

(選填“相關(guān)”或“無(wú)關(guān)”),還與物體

相關(guān)。提醒：相關(guān)位置5/65體驗(yàn)3三種杠桿

活動(dòng):用手抓住杠桿不一樣點(diǎn)撬石頭。(1)木棒在使用過(guò)程中

(選填“是”或“不是”)杠桿。(2)甲、乙、丙三種杠桿動(dòng)力臂

(選填“相同”或“不一樣”),

圖更省力。提醒：(1)是(2)不一樣甲6/651.什么是杠桿?2.杠桿五要素包含哪些?3.杠桿平衡條件是什么?4.生活中常見(jiàn)杠桿分為哪幾類?它們各有什么特點(diǎn)?7/65探究1杠桿

結(jié)合“體驗(yàn)1”中活動(dòng),思索以下問(wèn)題:1.活動(dòng)中刻度尺、羊角錘、螺絲刀等在工作時(shí)有什么特點(diǎn)?我們是怎樣定義杠桿?8/65提醒：施加一個(gè)力在刻度尺上,文具盒被撬起時(shí),繞一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),羊角錘、螺絲刀在將釘子拔起時(shí),也繞著一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故它們工作時(shí)都能夠繞著一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),把這種在力作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)硬棒叫做杠桿。參考答案：工作時(shí)都能夠繞著一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)在力作用下可繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)硬棒稱為杠桿9/652.杠桿一定是直棒嗎?一定是硬棒嗎?提醒：杠桿不一定是直棒,直彎都能夠;不過(guò)杠桿一定是硬棒,只有硬棒才能確保杠桿在受力后本身不變形,假如杠桿本身受力變形,就不能撬起物體,起不到簡(jiǎn)單機(jī)械作用了。參考答案：不一定是直棒一定是硬棒10/653.結(jié)合圖形,依據(jù)杠桿定義可知,杠桿五要素包含:

。并在圖中標(biāo)出。提醒：杠桿能夠繞著轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)是支點(diǎn),用字母O表示,動(dòng)力F1使杠桿繞著固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),阻力F2妨礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)力臂指從支點(diǎn)到動(dòng)力F1作用線距離L1,阻力臂指從支點(diǎn)到阻力F2作用線距離L2。11/65參考答案：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂12/65探究2探究杠桿平衡條件

1.結(jié)合“體驗(yàn)2”和力平衡知識(shí),能夠得知杠桿在動(dòng)力和阻力作用下

時(shí),杠桿平衡。參考答案：靜止(或勻速轉(zhuǎn)動(dòng))2.猜測(cè)與假設(shè):由“體驗(yàn)2”猜測(cè),杠桿在滿足什么條件時(shí)杠桿平衡?參考答案：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂13/653.試驗(yàn)設(shè)計(jì):如圖所表示。14/65(1)調(diào)整杠桿兩端

,使杠桿在

位置平衡。提醒：測(cè)量前使杠桿在水平位置平衡,在測(cè)量時(shí)動(dòng)力和阻力大小等于鉤碼重力,力臂所在直線與杠桿重合,從杠桿上能夠直接讀出力臂大小。參考答案：平衡螺母水平15/65(2)在杠桿兩側(cè)分別掛上

數(shù)量鉤碼,移動(dòng)鉤碼位置,使杠桿重新在

位置平衡。杠桿兩側(cè)受到作用力大小等于

,力臂是

。提醒：假如杠桿兩側(cè)掛上數(shù)量相同鉤碼,測(cè)得數(shù)值含有特殊性,掛上數(shù)量不一樣鉤碼,屢次測(cè)量,使試驗(yàn)結(jié)果含有普遍性。參考答案：不一樣水平鉤碼重力支點(diǎn)O到拉力F1、F2作用線距離(3)屢次改變力和力臂數(shù)值,使杠桿平衡。16/654.試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析:試驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m110.31.50.220.50.10.50.1310.420.217/65分析數(shù)據(jù)可知杠桿平衡條件是

。提醒：對(duì)每一次試驗(yàn)表格中動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂進(jìn)行分析,力臂越長(zhǎng),對(duì)應(yīng)力越小,力臂越短,對(duì)應(yīng)力越大,二者之間可能是反比關(guān)系,再比較動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂乘積大小關(guān)系,發(fā)覺(jué)動(dòng)力與動(dòng)力臂乘積和阻力與阻力臂乘積相等。參考答案：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂或F1×L1=F2×L218/655.交流與評(píng)定:(1)試驗(yàn)前,怎樣調(diào)整螺母使其在水平方向平衡?提醒：調(diào)整杠桿兩端螺母,按照“左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋”標(biāo)準(zhǔn)。參考答案：左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋(2)為何使杠桿在水平位置平衡?提醒：當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí),作用在杠桿上動(dòng)力和阻力,即鉤碼重力恰好與杠桿垂直,此時(shí)力臂與杠桿在一條直線上,力力臂就能夠從杠桿上刻度直接讀出。參考答案：便于測(cè)量力臂,且可克服杠桿本身重力對(duì)試驗(yàn)影響。19/65(3)在試驗(yàn)過(guò)程中,還能再調(diào)整螺母嗎?提醒：不能。試驗(yàn)過(guò)程中,只能經(jīng)過(guò)增減兩側(cè)鉤碼和移動(dòng)鉤碼位置來(lái)調(diào)整杠桿平衡。參考答案：不能20/65探究3杠桿分類

依據(jù)杠桿平衡條件,結(jié)合“體驗(yàn)”中活動(dòng)和圖片,思索以下問(wèn)題:21/651.甲圖中動(dòng)力臂和阻力臂有什么關(guān)系?動(dòng)力和阻力有什么關(guān)系?這能夠稱做什么杠桿?提醒：觀察甲圖可知,動(dòng)力臂大于阻力臂,依據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2,則動(dòng)力小于阻力,人用杠桿后省力了,能夠稱做省力杠桿。參考答案：動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力小于阻力省力杠桿22/652.乙圖中動(dòng)力臂和阻力臂有什么關(guān)系?動(dòng)力和阻力有什么關(guān)系?這能夠稱做什么杠桿?提醒：觀察乙圖可知,動(dòng)力臂小于阻力臂,依據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2,則動(dòng)力大于阻力,人用杠桿后費(fèi)勁了,能夠稱做費(fèi)勁杠桿。參考答案：動(dòng)力臂小于阻力臂動(dòng)力大于阻力費(fèi)勁杠桿23/653.丙圖中動(dòng)力臂和阻力臂有什么關(guān)系?動(dòng)力和阻力有什么關(guān)系?這能夠稱做什么杠桿?提醒：觀察丙圖可知,動(dòng)力臂等于阻力臂,依據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2,則動(dòng)力等于阻力,既不省力也不省距離,能夠稱做等臂杠桿。參考答案：動(dòng)力臂等于阻力臂動(dòng)力等于阻力等臂杠桿24/654.既省力又省距離杠桿存在嗎?提醒：依據(jù)杠桿平衡條件可知,當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí),動(dòng)力小于阻力,是省力杠桿,但費(fèi)距離;當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí),動(dòng)力大于阻力,是費(fèi)勁杠桿,但省距離;當(dāng)動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí),動(dòng)力等于阻力,是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)勁,不省距離也不費(fèi)距離,所以既省力又省距離杠桿是不存在。參考答案：不存在25/65一、認(rèn)識(shí)杠桿1.定義:在力作用下,能繞_______轉(zhuǎn)動(dòng)硬棒。2.杠桿五要素:(1)支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)_______。(2)動(dòng)力:驅(qū)使杠桿_____力。(3)阻力:_____杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)力。(4)動(dòng)力臂:支點(diǎn)到___________距離。(5)阻力臂:支點(diǎn)到___________距離。固定點(diǎn)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)妨礙動(dòng)力作用線阻力作用線26/65二、杠桿平衡條件1.杠桿平衡狀態(tài):杠桿在動(dòng)力和阻力作用下_____或__________。2.杠桿平衡條件:(1)文字表示式:__________________________。(2)字母表示式:_________。靜止勻速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L227/65三、杠桿分類桿桿類別省力杠桿費(fèi)勁杠桿等臂杠桿示意圖力臂大小關(guān)系L1__L2L1<L2L1__L2力大小關(guān)系F1<F2F1__F2F1__F2特點(diǎn)省力但_______省_____但費(fèi)勁既不省力,也不省距離應(yīng)用撬棒、______________、筷子_____>=>=費(fèi)距離距離核桃鉗釣魚(yú)竿天平28/65考點(diǎn)1力臂畫(huà)法

【典例1】(·吉林中考)如圖是用螺絲刀撬開(kāi)桶蓋示意圖,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出動(dòng)力F1力臂。29/65【思緒導(dǎo)引】解答本題關(guān)鍵是明確力臂畫(huà)法?！揪v精析】本題考查力臂畫(huà)法。力臂是指從支點(diǎn)向力作用線距離,垂線段長(zhǎng)即為力臂;過(guò)支點(diǎn)O向動(dòng)力F1作用線作垂線,則垂線段即為力臂L。答案：如圖所表示30/65【方法歸納】杠桿力臂畫(huà)法(1)找支點(diǎn)。(2)畫(huà)力作用線:必要時(shí)用虛線將力作用線(或反向)延長(zhǎng)。(3)畫(huà)力臂:從支點(diǎn)O向力作用線引垂線(畫(huà)垂足),垂線段就是力臂。(4)標(biāo)力臂:用大括號(hào)或箭頭標(biāo)出,并在旁邊標(biāo)注L1或L2表示動(dòng)力臂或阻力臂。即一定點(diǎn),二畫(huà)線,由點(diǎn)到線引垂線,力臂長(zhǎng)短等此線。31/65考點(diǎn)2杠桿平衡條件

【典例2】(·玉林中考)下面是小王利用刻度均勻勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿平衡條件”試驗(yàn)。(每個(gè)鉤碼重0.5N)32/65(1)試驗(yàn)前,將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)覺(jué)杠桿左端下沉,這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向

(選填“左”或“右”)端調(diào)整,直到杠桿在水平位置平衡。(2)如圖甲所表示,①在杠桿A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼,則在B點(diǎn)處應(yīng)掛

個(gè)一樣鉤碼,杠桿依然在水平位置平衡。②把B點(diǎn)處鉤碼取下,在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下拉力F,當(dāng)F=

N時(shí),杠桿依然在水平位置平衡。當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí),仍要保持杠桿在水平位置平衡,拉力F大小將

(選填“變大”“變小”或“不變”)。原因是

。33/65(3)假如小王又進(jìn)行了如圖乙所表示探究,考慮杠桿

影響,發(fā)覺(jué)用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿依然處于水平位置平衡時(shí),則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)應(yīng)大于

N?！舅季w導(dǎo)引】解答本題關(guān)鍵是對(duì)杠桿平衡條件了解和應(yīng)用。關(guān)鍵點(diǎn)1:調(diào)整杠桿在水平位置平衡和調(diào)整天平橫梁平衡操作是相同。關(guān)鍵點(diǎn)2:依據(jù)杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡。34/65【精講精析】本題考查探究“杠桿平衡條件”試驗(yàn)。(1)調(diào)整杠桿平衡時(shí)應(yīng)按照“左偏右調(diào)、右偏左調(diào)”標(biāo)準(zhǔn)。所以左端下沉?xí)r應(yīng)向右調(diào)整;(2)①依據(jù)杠桿平衡條件可得:所以應(yīng)該在B點(diǎn)處掛6個(gè)一樣鉤碼;②在B點(diǎn)處施加豎直向下拉力F=0.5N×6=3N;當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí),其力臂變小,所以,仍要保持杠桿在水平位置平衡,拉力F大小將變大;35/65(3)因?yàn)楦軛U有重力,且此時(shí)杠桿重力作用點(diǎn)不在支點(diǎn),所以杠桿重力影響了杠桿平衡;若不考慮重力,用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿依然處于水平位置平衡時(shí),則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)應(yīng)為F=但因?yàn)槔€要克服重力,所以彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)應(yīng)大于3N。答案：(1)右(2)①6②3變大拉力力臂變小(3)重力336/65【方法歸納】判斷杠桿平衡(1)判斷平衡狀態(tài):杠桿在水平位置處于靜止?fàn)顟B(tài)。(2)杠桿平衡判斷:杠桿平衡條件是F1L1=F2L2。判斷杠桿平衡關(guān)鍵是判斷力與力臂乘積關(guān)系,而不是動(dòng)力和阻力大小關(guān)系。37/65考點(diǎn)3杠桿應(yīng)用

【典例3】(·揚(yáng)州中考)以下機(jī)械或工具使用,屬于費(fèi)勁杠桿是()38/65【思緒導(dǎo)引】解答本題關(guān)鍵是明確力臂大小。39/65【精講精析】選B。本題考查杠桿類型判斷。依據(jù)杠桿平衡條件,分析力臂長(zhǎng)短或用途和目標(biāo),判斷杠桿類型;羊角錘目標(biāo)是拔出釘在木頭中釘子,經(jīng)過(guò)費(fèi)距離,省力,到達(dá)徒手不能到達(dá)效果,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;筷子是經(jīng)過(guò)費(fèi)勁,節(jié)約距離,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)勁杠桿;瓶塞密閉很堅(jiān)固,經(jīng)過(guò)起瓶器開(kāi)啟瓶塞是經(jīng)過(guò)費(fèi)距離到達(dá)省力目標(biāo),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿;獨(dú)輪車(chē)為了抬起較重重物,使動(dòng)力臂大于阻力臂,以省力搬動(dòng)更多重物,所以是省力杠桿。40/65【方法歸納】判斷杠桿種類方法41/65考點(diǎn)4杠桿最小動(dòng)力判斷

【典例4】(·德州中考)如圖所表示,請(qǐng)畫(huà)出杠桿AB在圖示位置靜止時(shí)作用在B點(diǎn)最小力F及其力臂L?！舅季w導(dǎo)引】42/65【精講精析】本題考查力臂作圖。依據(jù)杠桿平衡條件知,要使作用在B點(diǎn)力F最小,力臂L應(yīng)最長(zhǎng);O為杠桿支點(diǎn),則最長(zhǎng)力臂應(yīng)為OB。杠桿靜止時(shí),作用在B點(diǎn)力F與重物G對(duì)杠桿作用力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,故力F方向應(yīng)垂直杠桿向下。答案：如圖所表示43/65【方法歸納】求最大動(dòng)力臂和最小動(dòng)力方法由F1L1=F2L2知,當(dāng)阻力、阻力臂一定時(shí),動(dòng)力臂越長(zhǎng),動(dòng)力越小。動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí),動(dòng)力最小。要求最小動(dòng)力,必須先求最大動(dòng)力臂。(1)求最大動(dòng)力臂:①動(dòng)力作用點(diǎn)確定時(shí):支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)線段長(zhǎng)即為最大動(dòng)力臂。②動(dòng)力作用點(diǎn)沒(méi)有確定時(shí):找杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)點(diǎn),這一點(diǎn)到支點(diǎn)距離即為最大動(dòng)力臂。44/65(2)求最小動(dòng)力:①作出最大動(dòng)力臂。②過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)作最大動(dòng)力臂垂線,依據(jù)實(shí)際情況確定動(dòng)力方向。45/651.以下關(guān)于杠桿說(shuō)法中正確是()A.杠桿必須是一根直棒B.杠桿不一定要有支點(diǎn)C.杠桿動(dòng)力作用線不能經(jīng)過(guò)支點(diǎn)D.杠桿力臂是從支點(diǎn)到力作用點(diǎn)距離46/65【解析】選C。本題考查對(duì)杠桿了解。杠桿不一定是直,只要能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)物體都能夠看作是杠桿,杠桿可直可彎,沒(méi)有形狀限制,A錯(cuò);杠桿一定要有支點(diǎn),B錯(cuò);杠桿動(dòng)力作用線不能經(jīng)過(guò)支點(diǎn),不然,動(dòng)力臂為零,動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于零,動(dòng)力就沒(méi)有意義了,C對(duì);力臂是從支點(diǎn)到力作用線距離,而不是支點(diǎn)到力作用點(diǎn)距離,故D錯(cuò)。47/652.如圖所表示杠桿中,動(dòng)力力臂用l表示,圖中所畫(huà)力臂正確是()48/65【解析】選D。本題考查力臂畫(huà)法。因?yàn)閯?dòng)力力臂畫(huà)法是過(guò)支點(diǎn)作動(dòng)力作用線垂線段,而A、B選項(xiàng)中線段與動(dòng)力作用線不垂直;C項(xiàng)表示力臂不是支點(diǎn)到動(dòng)力作用線垂線段,D項(xiàng)是支點(diǎn)到動(dòng)力作用線垂線段。故選D。49/653.(·益陽(yáng)中考)如圖所表示,在已調(diào)整水平位置平衡杠桿左邊掛一個(gè)鉤碼,以下操作中能使杠桿在水平位置重新平衡是()A.在位置2掛6個(gè)相同鉤碼B.在位置4掛2個(gè)相同鉤碼C.在位置4掛4個(gè)相同鉤碼D.在位置6掛2個(gè)相同鉤碼50/65【解析】選B。本題考查杠桿平衡條件應(yīng)用。從題圖中能夠看出,設(shè)杠桿左端力大小為G,力臂為8L;在位置2掛6個(gè)相同鉤碼,其作用力為6G,力臂為2L,則G×8L<6G×2L,故A錯(cuò)誤;在位置4掛2個(gè)相同鉤碼,其作用力為2G,力臂為4L,則G×8L=2G×4L,故B正確;在位置4掛4個(gè)相同鉤碼,其作用力為4G,力臂為4L,則G×8L<4G×4L,故C錯(cuò)誤;在位置6掛2個(gè)相同鉤碼,其作用力為2G,力臂為6L,則G×8L<2G×6L,故D錯(cuò)誤。故選B。51/654.(·連云港中考)以下四種情形中所使用杠桿屬于省力杠桿是()【解析】選A。本題考查杠桿分類。核桃?jiàn)A在使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,A正確;食品夾、笤帚和船槳在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)勁杠桿。52/655.如圖所表示是人手臂水平舉重動(dòng)作,若不計(jì)手臂自重,則此肱二頭肌所施力約為

N。53/65【解析】本題考查杠桿平衡條件應(yīng)用。由題圖示可知：動(dòng)力臂l1=5cm，阻力臂l2=30cm，阻力F2=200N，利用杠桿平衡條件能夠求得動(dòng)力：答案：120054/656.(·威海中考)如圖所表示鋼絲鉗是

(選填“省力”或“費(fèi)勁”)杠桿,剪鐵絲時(shí)動(dòng)力臂長(zhǎng)為10cm,阻力臂長(zhǎng)為2cm,若鐵絲被剪斷需要800N力,小明最少用

N力才能將鐵絲剪斷。55/65【解析】本題考查對(duì)杠桿類別判斷。對(duì)于鋼絲鉗,手施加力為動(dòng)力,鐵絲對(duì)鉗口力為阻力,中間繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸點(diǎn)為支點(diǎn),則動(dòng)力臂大于阻力臂,故為省力杠桿,依據(jù)F1L1=F2L2知:10cm×F1=800N×2cm,故F1=160N。答案：省力16056/657.如圖所表示是利用杠桿吊起重物情景,O是支點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出F1力臂,并用l1表示。57/65【解析】本題考查力臂畫(huà)法。先確定支點(diǎn)O和對(duì)應(yīng)力F1,然后過(guò)支點(diǎn)作F1作用線垂線段。答案：如圖所表示58/658.(