【公開課】杠桿+課件-2024-2025學(xué)年物理人教版八年級(jí)下冊(cè)

第十二章簡單機(jī)械杠桿第1節(jié)1了解杠桿的概念，明確杠桿五要素。2掌握力臂的作圖方法。3通過實(shí)驗(yàn)，探究杠桿的平衡條件及應(yīng)用。4能根據(jù)杠桿力臂關(guān)系對(duì)生活中常見杠桿進(jìn)行分類?？凑l的力氣大1.徒手拔釘子VS工具拔釘子：誰能徒手將釘在木板上的釘子拔出來？你有什么更好的辦法嗎？2.徒手開瓶蓋VS工具開瓶蓋你能徒手打開啤酒瓶蓋嗎？可以用什么工具來更輕松地打開瓶蓋呢？通過以上兩個(gè)小活動(dòng)，你有什么感想？利用工具可以完成一些徒手無法完成的任務(wù)一、杠桿閱讀教材第104頁，完成下面的填空。1.一根______，在____的作用下能繞著________轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是一個(gè)杠桿。2.關(guān)于杠桿的幾個(gè)名詞：（1）支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)（O點(diǎn)）；（2）動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（F1）；（3）阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（F2）；（4）動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O到動(dòng)力F1作用線的距離（l1）；（5）阻力臂：從支點(diǎn)O到阻力F2作用線的距離（l1）。硬棒力固定點(diǎn)【思考】你能畫出羊角錘拔釘子時(shí)的五要素嗎？l1F1F2l2總結(jié)提升畫力臂的方法:畫出阻力F2的力臂F2BOAF1l2找出支點(diǎn)的位置確定動(dòng)力、阻力的作用線從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力的作用線的垂線標(biāo)出垂足和力臂學(xué)以致用作出下面作用在杠桿上各力的力臂【想一想】如果體重不同的兩個(gè)人坐在蹺蹺板上，蹺蹺板能水平平衡嗎？二、杠桿的平衡條件【活動(dòng)】探究杠桿的平衡條件閱讀教材，了解探究過程與注意事項(xiàng)，完成下面的填空。1.當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下______時(shí)，我們就說杠桿平衡了。2.探究杠桿的平衡條件時(shí)的操作步驟：（1）調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在______位置平衡。（2）杠桿兩端掛上______數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在______位置平衡。（3）把右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力記為動(dòng)力F1、左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力記為阻力F2；測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1、阻力臂l2，把F1、F2、l1、l2的數(shù)值填入表格中。靜止水平不同水平（4）保持阻力F2和阻力臂l2不變，改變______，相應(yīng)調(diào)節(jié)_________的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)，把數(shù)值填入表格中。（5）保持動(dòng)力F1和動(dòng)力臂l1不變，改變_______，相應(yīng)調(diào)節(jié)________的大小，再做幾次實(shí)驗(yàn)，把數(shù)值填入表格中。動(dòng)力F1動(dòng)力臂l1阻力F2阻力臂l23.探究杠桿的平衡條件時(shí)的操作步驟：次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1

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實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1.在實(shí)驗(yàn)前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿______平衡。2.掛鉤碼后，______（選填“能”或“不能”）再動(dòng)平衡螺母。3.讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長度。水平不能結(jié)論：要使杠桿平衡，需要滿足的條件是：__________________________，或?qū)憺椋篲________這個(gè)平衡條件就是

發(fā)現(xiàn)的______原理。動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂F1l1=F2l2阿基米德杠桿【思考】為什么要改變動(dòng)力或阻力的大小進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)？答案避免偶然性，使結(jié)論更具有普遍性?？偨Y(jié)提升找最小的動(dòng)力(1)在公式F1l1=F2l2中，若阻力F2和阻力臂l2一定，動(dòng)力臂l1越長，動(dòng)力F1越小。(2)最長動(dòng)力臂的作法：如果動(dòng)力作用點(diǎn)已經(jīng)給出，那么，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的連線是最長力臂。如果動(dòng)力作用點(diǎn)沒有確定，則選擇杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)為動(dòng)力作用點(diǎn)，支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)的連線是最長的力臂。(3)以上方法適用于在阻力F2和阻力臂l2一定的條件下求最小的動(dòng)力。若阻力F2和動(dòng)力臂l1一定時(shí)，由F1l1=F2l2知，阻力臂l2最小時(shí)，動(dòng)力F1最小。1.如圖所示，關(guān)于“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)說法正確的是(

)A.加減鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，還可以調(diào)節(jié)平衡螺母B.在兩側(cè)的鉤碼下同時(shí)各添加一個(gè)相同的鉤碼，杠

桿依然水平平衡C.該實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：當(dāng)阻力和阻力臂乘積一定時(shí)，

動(dòng)力臂大，動(dòng)力就大D.多次實(shí)驗(yàn)是為了得到普遍規(guī)律學(xué)以致用

D解析加減鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，不能調(diào)節(jié)平衡螺母，故A錯(cuò)誤；在兩側(cè)的鉤碼下同時(shí)各添加一個(gè)相同的鉤碼，左側(cè)F1l1=3G×4l=12Gl，右側(cè)F2l2=5G×2l=10Gl，左側(cè)大于右側(cè)，杠桿不再水平平衡，故B錯(cuò)誤；杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂；當(dāng)阻力和阻力臂乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂大，動(dòng)力就小，故C錯(cuò)誤；多次實(shí)驗(yàn)是為了得到普遍規(guī)律，故D正確。2.如圖甲所示是古代戰(zhàn)爭中的“大炮”——拋石機(jī)。當(dāng)裝有石塊的拋石機(jī)在拉力F1的作用下水平靜止時(shí)，其簡化結(jié)構(gòu)如圖乙所示，已知OA=10m，OB=2m，石塊的質(zhì)量為30kg(拋擲桿自重不計(jì)，g取10N/kg)。求拋擲桿水平時(shí)所需的動(dòng)力F1。

根據(jù)杠桿平衡條件討論完成下面的填空。1.當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，動(dòng)力______阻力；2.當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，動(dòng)力______阻力；3.當(dāng)動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，動(dòng)力______阻力。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）三、生活中的杠桿小于大于等于閱讀教材第108頁，完成下面的填空。1.等臂杠桿的特點(diǎn)是：動(dòng)力臂______阻力臂，所以既________________，既____________________。如______。2.省力杠桿的特點(diǎn)是：動(dòng)力臂______阻力臂，所以____力，但____距離。如________。3.費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)是：動(dòng)力臂______阻力臂，所以____力，但____距離。如_____________。等于不省力也不費(fèi)力不省距離也不費(fèi)距離天平大于省費(fèi)鋼絲鉗小于費(fèi)省賽艇的船槳省力杠桿省力杠桿費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿思考：你還能舉出生活中省力杠桿和費(fèi)力杠桿的實(shí)例嗎？答案省力杠桿：用開瓶器開瓶蓋、用羊角錘拔釘子。費(fèi)力杠桿：用鑷子夾砝碼、用筷子夾東西。1.下列是生活中經(jīng)常使用的工具，其中屬于費(fèi)力杠桿的是(

)學(xué)以致用

AA．釣魚竿B．開瓶器C．天平D．鋼絲鉗2.“學(xué)校是我家，美化靠大家”，在創(chuàng)建文明校園的活動(dòng)中，麗芳同學(xué)手握如圖所示的修枝剪刀把手的末端，便可以輕松地剪斷樹枝。修枝剪刀屬于

杠桿。

省力1.(2024·隴南州禮縣三模)釣魚時(shí)，釣魚竿可看成一根杠桿，如圖所示，它是一個(gè)

杠桿，其支點(diǎn)位于圖中的

點(diǎn)。

費(fèi)力A解析釣魚時(shí)，阻力作用在C點(diǎn)，動(dòng)力作用在B點(diǎn)，則A為支點(diǎn)，所以使用時(shí)阻力臂大于動(dòng)力臂，屬于費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但省距離。2.(2024·黔東南州從江縣二模)桔槔是中國古代用于灌溉或汲水的一種器具，是杠桿的一種應(yīng)用，如圖甲所示，圖乙是桔槔的簡化示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D中作出水桶所受重力示意圖，并畫出動(dòng)力F1的力臂l。答案3.(2023·宿遷泗陽縣期中)天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”，《墨經(jīng)》最早對(duì)權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的探討。關(guān)于杠桿的平衡條件，小明同學(xué)利用鐵架臺(tái)、杠桿、質(zhì)量相等的鉤碼等器材進(jìn)行了如下探究。(1)實(shí)驗(yàn)前杠桿狀態(tài)如圖甲所示，應(yīng)當(dāng)向

調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿呈水平狀態(tài)，其目的是

；

左便于測(cè)量力臂解析杠桿右端下沉，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，才能讓杠桿在水平位置平衡，使杠桿在水平位置平衡可以消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，有利于測(cè)量力臂；(2)如圖乙所示，在A處掛4個(gè)鉤碼，則應(yīng)在B處掛

個(gè)完全相同的鉤碼，才能使杠桿在水平位置保持平衡；保持B點(diǎn)鉤碼數(shù)量和力臂不變，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)測(cè)出多組動(dòng)力臂l1和動(dòng)力F1的數(shù)據(jù)繪制了l1-F1的關(guān)系圖像，如圖丙所示。請(qǐng)根據(jù)圖像推算，當(dāng)l1為0.6m時(shí)，F(xiàn)1為

N；

30.5

(3)桿秤就是杠桿平衡條件的一個(gè)應(yīng)用，如圖丁所示，此桿秤有兩個(gè)提紐，使用它稱量較重的物體時(shí)，常選用離秤鉤較

(選填“近”或“遠(yuǎn)”)的提紐。

近解析由圖丁可知，提紐是桿秤的支點(diǎn)，假設(shè)稱量的重物對(duì)桿秤的力為阻力，當(dāng)提紐離秤鉤較近時(shí)，阻力臂變小，如秤砣的懸掛位置不變，