湖北省天门市蒋湖中学八年级物理下册 12.1 杠杆课件 新版新人教版

1、hwshws复杂机械都是由简单机械组复杂机械都是由简单机械组成的成的最简单的机械最简单的机械杠杆杠杆 这些是最常用的工具，它们是根据杠杆原理制造的这些是最常用的工具，它们是根据杠杆原理制造的 1 1、认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念、认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念2 2、能从常见工具和简单机械中识别杠杆、能从常见工具和简单机械中识别杠杆3 3、知道杠杆的平衡条件及其应用、知道杠杆的平衡条件及其应用、通过观察和实验，了解杠杆的结构，通、通过观察和实验，了解杠杆的结构，通过探究，了解杠杆的平衡条件过探究，了解杠杆的平衡条件这三个这三个用具有什用具有什 么共同特点么共同特点怎么办怎么办?2.有力的

2、作用有力的作用3.绕固定点转动绕固定点转动1.硬棒硬棒（不容易变形）（不容易变形）杠杆杠杆1、一、一根根硬硬棒在棒在力力的作用下如果能绕着的作用下如果能绕着固固定点定点转动，这根硬棒就叫做转动，这根硬棒就叫做杠杆杠杆图甲图甲图乙图乙图丙图丙注意：注意：b. 一根硬棒要成为杠杆，应该具备两个条件：一根硬棒要成为杠杆，应该具备两个条件： 1.要有力的作用要有力的作用; 2.能绕某固定点转动。能绕某固定点转动。 两条件缺一不可。如：撬啤酒瓶盖的起子在两条件缺一不可。如：撬啤酒瓶盖的起子在不用时不用时, 就不能称为杠杆就不能称为杠杆;受了力没绕某固定点受了力没绕某固定点转动起来也不是杠杆转动起来也不是

3、杠杆.a. 杠杆的形状多种多样，可直可弯，可粗可杠杆的形状多种多样，可直可弯，可粗可细，但必须是细，但必须是硬硬的。的。现实生活的杠杆现实生活的杠杆 埃及金字塔是世埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最大，法老胡夫的陵墓最大，高高146.5146.5米相当于米相当于4040层层高的摩天大厦高的摩天大厦，由，由230230万块重约万块重约2.52.5吨的大石吨的大石块叠成，最大的一块块叠成，最大的一块重重约约 16 16 吨吨！古埃及人建金字塔时利用了杠杆，找找看？古埃及人建金字塔时利用了杠杆，找找看？舂舂中国古代的杠杆中国古代的杠杆中国古代的杠杆中国古代的杠杆j

4、igo 二、杠杆的五个要素二、杠杆的五个要素支点支点 动力臂动力臂阻力臂阻力臂l2l1f2of12 2、杠杆示意图的画法、杠杆示意图的画法归纳：归纳：一找支一找支点点二画二画线线，三连距离，三连距离四标签，四标签，关键是关键是抽象为数学抽象为数学的的点到线的垂直点到线的垂直距离距离。 fo支支点点 f1动力动力f2阻力阻力l1l2f1f2l1l2o画出各力和力臂画出各力和力臂f1f2ol2l1画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂f1f2ol1l2f1f2aobl1l2of1f2l1l2如下图，欲用最小的推力如下图，欲用最小的推力f f，把一重力为，把一重力为g g的均匀园柱体的均匀园柱

5、体推上一个台阶，试在图中画出推力推上一个台阶，试在图中画出推力f f。？f3f1f2ol1l2l3f1f2f3l1l2l3l1f1l2f2杠杆杠杆f2f1l2l1f f1 1f f2 2l l1 1l l2 2o ol1f1l2f2 f2l1 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态物体的平衡状态保持保持匀速直线运动匀速直线运动保持静止保持静止杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持保持匀速转动匀速转动保持静止保持静止 杠杆杠杆平衡平衡时，时，动力、动力臂、阻力、动力、动力臂、阻力、阻力臂阻力臂之间存在着怎样的之间存在着怎样的关系关系？ 提出问题提出问题两个两个量之间四种关系量之间四种关系加

6、，减，乘，除加，减，乘，除假设假设1 1：f1+ l1 =f2+ l2假设假设2 2：f1l1=f2l2假设假设3 3：f1/ l1 =f2/ l2假设假设4 4：f1 l1 =f2 l2 猜想与假设：猜想与假设：杠杆、钩码、弹簧杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台测力计、铁架台器材器材:测量的物理量测量的物理量:力力力臂力臂a、b两图中的杠杆两图中的杠杆都处于静止状态，实验时都处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？采用哪幅图？为什么？讨论：讨论： 制定计划与设计实验制定计划与设计实验ab 进行实验与收集数据进行实验与收集数据ol1l2f1f2目的目的力臂落在杠杆上，便于直接读出力臂大小力臂落在杠

7、杆上，便于直接读出力臂大小让杠杆重心刚好在支点上，消除杠杆自重对实验让杠杆重心刚好在支点上，消除杠杆自重对实验的影响。的影响。（1 1）调节杠杆）调节杠杆两端的螺母两端的螺母，使杠杆在，使杠杆在水平位置水平位置平衡；平衡；（2 2）在杠杆两边挂上钩码，调节钩码的位置，使杠杆在）在杠杆两边挂上钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡水平位置重新平衡，记录，记录f f1 1,l,l1 1,f,f2 2,l,l2 2；（3 3）改变数据，再做）改变数据，再做几次实验几次实验，记录数据。，记录数据。实验次实验次数数f f1 1/n/nl l1 1/ /格格f f2 2/n/nl l2 2/ /格

8、格1244223223f f1 1+ l+ l1 1f f2 2+ l+ l2 22+ +44+ +23+22+34+12+234122f f1 1l l1 1（n n格）格）f f2 2l l2 2 （n n格格）886644 结论：杠杆的平衡条件结论：杠杆的平衡条件动力动力 x x 动力臂阻力动力臂阻力 x x 阻力臂阻力臂 分析与论证分析与论证即力和力臂的大小成反比，力臂越长，力越小。即力和力臂的大小成反比，力臂越长，力越小。杠杆的平衡取决于力和力臂的杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积乘积.表达式表达式:f1l1=f2l2或或f f1 1f f2 2= =l2 2l1 1解：根据杠杆的平衡条

9、件解：根据杠杆的平衡条件f1l1=f2l2得得l1=（f2l2）/f1=（750n0.5m）/250n=1.5m答：小女孩应坐在离转轴答：小女孩应坐在离转轴1.5m处。处。古代杠杆的巧妙应用古代杠杆的巧妙应用扁担扁担例例2.（1）一个人挑担，若扁担长为）一个人挑担，若扁担长为1.6m，一端放，一端放50kg的重物，的重物，另一端放另一端放60kg的重物，则为了使扁担能在水平位置平衡，肩膀应的重物，则为了使扁担能在水平位置平衡，肩膀应放在哪里？放在哪里？肩膀上受到多大的压力？（扁担的自身重力不计）肩膀上受到多大的压力？（扁担的自身重力不计）g1g2og1g2l1l2解：解：g1l1=g2l2g1

10、l1=g2（l- -l1）则：则：l1=g2g1+g2l=60kg50kg+60kg1.6m=0.873mg1g2of肩膀对扁担的支持力：肩膀对扁担的支持力：f=g1+g2=110kg10n/kg=1100n则：扁担对肩膀的压力则：扁担对肩膀的压力f/=f=1100ngg（2）甲乙两个人合挑）甲乙两个人合挑100kg的重物，扁担长为的重物，扁担长为1.6m，重物挂在，重物挂在距甲距甲64cm处，则甲、乙肩膀受到的压力为多少？处，则甲、乙肩膀受到的压力为多少？甲：以乙这一端为支点甲：以乙这一端为支点g甲甲乙乙64cml甲甲f甲甲ol2l甲甲=1.6ml2=0.96m由由f甲甲l甲甲=gl2g=1

11、000n得得f甲甲=l2l甲甲g =600nf乙乙=g- -f甲甲=400n 例例3. 道钉橇有关尺寸如图所示，若在道钉橇有关尺寸如图所示，若在a点竖直向下的点竖直向下的作用作用200牛的力，道钉橇对道钉会产生多大的力？牛的力，道钉橇对道钉会产生多大的力？解：根据杠杆平衡条件解：根据杠杆平衡条件o1.2mf16cmf2为什么杠杆能够产生那么巨大的力呢？为什么杠杆能够产生那么巨大的力呢？杠杆平衡条件杠杆平衡条件：f f1 1l1 1f f2 2l2 2 f f1 1f f2 2= =l2 2l1 1三类杠杆：三类杠杆：若若l1 1l2 2，则，则f f1 1 f f2 2若若l1 1= = l2

12、 2，则，则f f1 1 f f2 2若若l1 1l2 2，则，则f f1 1 f f2 2省力杠杆省力杠杆等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆小结：小结：判断杠杆的类型，实际就是比较判断杠杆的类型，实际就是比较动力动力臂和阻力臂臂和阻力臂的大小的大小f f1 1f f2 2动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2o o判断：动力臂判断：动力臂l l1 1 阻力臂阻力臂l l2 2，因此动力，因此动力f f1 1 阻力阻力f f2 21 1、省力、省力杠杆杠杆h hs=4hs=4hh hs=4hs=4hh hs=4hs=4hh hs=4hs=4hh hs=4hs=4hh hs=4hs=4h

13、h hs=4hs=4hh hs=4hs=4hh hs=4hs=4ho of f2 2f f1 1a ab bf f2 2f f1 1aabb省力省力杠杆虽然省力，但费了距离杠杆虽然省力，但费了距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点这里的费距离是指增加了这里的费距离是指增加了动力的作用点动力的作用点移动的距离。移动的距离。应用：撬杠、抽水机的柄、铡刀、瓶应用：撬杠、抽水机的柄、铡刀、瓶盖起子、手推车、钳子、扳手等盖起子、手推车、钳子、扳手等f f2 2f f1 1动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2o o2 2、费力杠杆、费力杠杆判断：动力臂判断：动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2

14、，因此动力，因此动力f f1 1 阻力阻力f f2 2f f2 2f f1 1s=h/4s=h/4h haabba ab bf f2 2f f1 1o o费力杠杆的特点费力杠杆的特点费力费力杠杆虽然费了力，但可以省距离杠杆虽然费了力，但可以省距离应用：汽车的脚刹车、缝纫机的脚踏板、起重应用：汽车的脚刹车、缝纫机的脚踏板、起重机吊臂、筷子、理发剪刀、鱼竿、船桨等。机吊臂、筷子、理发剪刀、鱼竿、船桨等。f f2 2f f1 1动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2o o不省力，也不省距离不省力，也不省距离3 3、等臂杠杆、等臂杠杆应用：天平、跷跷板等应用：天平、跷跷板等判断：动力臂判断：

15、动力臂l1 = l1 = 阻力阻力臂臂l2l2，动力，动力f1 = f1 = 阻力阻力f2f2省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆比较省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆比较应用应用杠杆缺点杠杆缺点杠杆优点杠杆优点杠杆特点杠杆特点等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆请对下列器具应用的杠杆进行分类：请对下列器具应用的杠杆进行分类：等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆请对下列器具应用的杠杆进行分类：请对下列器具应用的杠杆进行分类：省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆生活生活物理物理社会社会生活中的剪

16、刀生活中的剪刀思考：思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？什么情况下，人们会选用费力杠杆？使用费力杠杆有什么好处？使用费力杠杆有什么好处？当当阻力比较小阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会使用费力杠杆会省距离省距离，很方便。，很方便。小资料小资料 “给我一个立足点，我就能移动地球。给我一个立足点，我就能移动地球。”这是希这是希腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移腊科学家阿基米德的一句名言。实际上，用杠杆移动地球是不可能的。但是这反映了阿基米德发现动地球是不可能的。但是这反映了阿基米德发现杠杠杆规律后的兴奋心情。杆规律后的兴奋心情。 几乎每一台机器中都

17、少不了江杆，就是在人体几乎每一台机器中都少不了江杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。能学会许多生理知识。小资料小资料 点点一下头或抬一下头是靠杠杆的一下头或抬一下头是靠杠杆的作用作用(见图见图)，杠杆的支点在脊柱之顶，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的力

18、。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，从图里可以看出来低头比仰头要省力。从图里可以看出来低头比仰头要省力。小资料小资料 当曲肘把重物举起来的当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆时候，手臂也是一个杠杆(如如图图)。肘关节是支点，支点左。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费肉要化费6倍以上的力气，虽倍以上的力气，虽然费力，但是可以赢得速度。然费力，但是可以赢得速度。小资料小资料 当你把脚尖翘起来的时候，是当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这是一支点，体重落在两者之间。这是一个省力杠杆个省力杠杆(如图如图)，肌肉的拉力比，肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。体重要小。而且脚越长越省力。小资料小资料 如果你弯一下腰，肌肉就要如果你弯一下腰，肌肉就要付出接近付出接近1200牛顿的拉力。这是牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆（如图的杠杆也是一个费力杠杆（如图)。 所以在弯腰提起立物时，正确的所以在弯腰提起立物时，正确的姿式是尽量使重物离身体近一姿式是尽量