人教版八年级物理下册 （杠杆）简单机械教师教学课件

第1节杠杆第十二章简单机械

活动

拔图钉木板上钉了一只图钉，你能用手把他拔出来吗？请选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来。生活中有许多任务都是用类似的方法来完成的认识杠杆思考：这些工具在工作时有哪些共同的特点。有力的作用绕一固定点转动硬棒杠杆:将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。在物理学中思考：现实生活还有哪些杠杆的实例呢？思考：现实生活还有哪些杠杆的实例呢？OOOF1F1F1F2F2F2OL1L2支点

动力阻力动力臂阻力臂杠杆的五个要素：支点(o)：杠杆绕着转动的点动力(F1)：促使杠杆转动的力阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)杠杆的五个要素：这些概念很重要力臂的作法1.找出支点O2.沿力的方向作出力的作用线通过力的作用点沿力的方向所引的直线，叫做力的作用线。3.从支点向力的作用线作垂线，并标出垂直符号用大括号标出动力臂的长度l1、阻力臂的长度l2。支点O动力臂l1阻力臂l2动力F1阻力F2力臂的作法∟∟杠杆示意图的作法●O●●F1F2∟l1∟l2杠杆示意图的作法l1F1l2F2Ｏ∟∟杠杆示意图的作法l1F1l2F2o∟∟杠杆示意图的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1∟∟∟∟1.找支点2.作力的作用线3.作力臂杠杆示意图的作法如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力F1的力臂l1

，在图中作出阻力F2的力臂l2以及动力F1的示意图。F2●OF1l2l1●●∟∟如图所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO＝60cm，OB＝40cm，BC＝30cm，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂l。如图所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO＝60cm，OB＝40cm，BC＝30cm，要使曲杆在水平位置平衡，请在C处作出施加最小的动力F1的示意图及其力臂l1。F2●●●∟l2F1l1∟分析：根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知因为F2l2不变，当F1最小时，所以l1最长。注意：杠杆上的支点与力的作用点的连线为力臂时，力臂最长。活动

探究杠杆的平衡条件做一做：体会杠杆的平衡明确：1、实验步骤

2、注意事项

3、探究方法议一议：分析数据，得出结论探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态杠杆的平衡状态保持匀速直线运动保持静止保持匀速转动保持静止猜想:杠杆的平衡可能与哪些因素有关?杠杆的平衡条件物体的平衡条件受平衡力作用只与力的三要素有关?探究杠杆的平衡条件AB实验设计杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台探究杠杆的平衡条件器材:测量的物理量:力力臂

A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？讨论：

实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。CD探究杠杆的平衡条件

在实验前，是否也要调节杠杆在水平位置平衡？为什么？讨论：

实验前，使杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。探究杠杆的平衡条件实验步骤：1.调节杠杆在水平位置平衡。2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向上拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。F1×l1（N·cm）F2×l2（N·cm）886644实验次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm1244223223杠杆平衡条件：探究杠杆的平衡条件F1+l1F2+l22+44+23+22+334122动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2

杠杆的应用Ol1＝9ml2＝7cmF1＝200NF2杠杆的平衡条件应用例题：由F1l1＝F2l2得：解：F2=F1l1l2=200N×9m0.07m＝2.57×104Nm=F2g=10N·kg－12.57×104N=2.57×103kg＝2.57t杠杆的分类杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2F1F2=l2l1三类杠杆：若l1＞l2，则F1F2若l1＝l2，则F1F2若l1＜l2，则F1F2＞＝＜省力杠杆等臂杠杆费力杠杆小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小杠杆的分类请对下列应用的杠杆进行分类：等臂杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆杠杆的分类请对下列应用的杠杆进行分类：省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆省力杠杆费力杠杆生活·物理·社会生活中的剪刀思考：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？

当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。人体中的杠杆怎么分呀？哈哈……我知道！OF1＝G1F2＝G2l1l2∴G1＜G2即G1×l1

＝G2×l2又∵l1＞l2∵F1×l1

＝F2×l22．杠杆是否都是直的？1．力臂是一定在杠杆上吗？3．若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变本节内容结束第1节杠杆第十二章简单机械

一、杠杆1.杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。2.杠杆的五要素:(如图所示)(1)支点(O):杠杆可以绕着转动的固定点。(2)动力(F1):使杠杆转动的力。(3)阻力(F2):阻碍杠杆转动的力。(4)动力臂(l1):支点到动力作用线的距离。(5)阻力臂(l2):支点到阻力作用线的距离。二、杠杆的平衡条件1.叙述:动力×动力臂=阻力×阻力臂。2.表达式:F1l1=F2l2。三、杠杆的分类1.省力杠杆:当l1>l2时,F1<F2,可以省力,但是费距离。2.费力杠杆:当l1<l2时,F1>F2,虽然费力,但是省距离。3.等臂杠杆:当l1=l2时,F1=F2,既不省力,也不省距离。正确理解力臂(1)力臂指的是从支点到力的作用线的距离,而不是从支点到力的作用点的距离。(2)作用在杠杆上的一个力的作用点不变,力的方向改变时,那么力臂一般要改变。如图甲、乙所示,力F的大小一样,由于作用在杠杆上A点的方向不同,力臂就不同,图甲中F的力臂l比图乙中F的力臂l'大。(3)力臂不一定在杠杆上,如图乙所示。(4)若力的作用线过支点,则它的力臂为零。【例题】

在下图中标出支点O的位置及画出作用在撬棍上的力F1的力臂。点拨

解析

支点是杠杆绕着转动的固定点,观察题图可知,杠杆是围绕小石块转动,所以杠杆与小石块接触的点即为支点。力F1的力臂是指从支点到力F1的作用线的距离,从支点向力F1的作用线作垂线段即为其力臂l1。答案

如图所示123456一、杠杆的概念及五要素1.下列关于杠杆的说法中正确的是(

)A.杠杆必须是一根直棒B.杠杆不一定要有支点C.杠杆可以是直的,也可以是弯的D.杠杆的力臂是从支点到力的作用点的距离答案解析解析关闭杠杆不一定是直的,只要能绕着固定点转动的硬棒都是杠杆,杠杆可直可弯,没有形状限制,A错,C正确;杠杆一定要有支点,B错;力臂是从支点到力的作用线的距离,是点到线的距离,而不是点到点的距离,故D错。答案解析关闭C1234562.在图中画出力F1的力臂l1和力臂l2对应的力F2。

答案解析解析关闭答案解析关闭123456二、探究杠杆的平衡条件3.下列杠杆平衡的是(杆重和摩擦均不计)(

)答案答案关闭C1234564.物理实验小组的同学利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向

(选填“左”或“右”)移动,将杠杆调在水平位置的目的是方便测量

。

123456(2)实验中测得的数据如下表所示,表格中漏填的数据为

N。

(3)有的同学按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。”这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中

(填字母)。

A.没有改变力的大小B.没有改变力的方向C.没有改变力的作用点D.实验次数较少,结论具有偶然性答案解析解析关闭本题考查了杠杆的平衡条件。(1)由题图可知,左边下降,所以应将右端的平衡螺母向右移动。当杠杆水平时,杠杆与重力的方向垂直,力臂在杠杆上,这样容易测量力臂的大小。(2)由实验①②可知,动力×动力臂=阻力×阻力臂,所以空格处的数据应为1。(3)在实验中,既改变了力的大小,又改变了力臂的大小,并测量了多次,所以A、C、D错误。力臂的大小与支点到力的作用点的距离并不一定相等,力臂的大小是由支点及力的方向决定的,当力的方向发生变化时,力臂也会变化,故B正确。答案解析关闭(1)右

力