12.1杠 杆 课件 (共42张) 2024-2025学年度人教版物理八年级下册

第1节杠杆第十二章简单机械知识点杠杆知1－讲感悟新知1操作体验(图1)知1－讲感悟新知分析思考从受力、运动状态、材料等角度分析，这两个工具工作时，有哪些共同的特点？分析结果(1)都受两个力——使工具转动的力和阻碍工具转动的力。(2)均绕着某个点转动。(3)工具的材料硬度较大，即在力的作用下，不发生或基本不发生形变。知1－讲感悟新知1.定义一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O

转动，这根硬棒就是杠杆。物理思想：杠杆是从具有复杂外形的机械中抽象出来的理想模型，杠杆模型的建构过程(1)

忽略次要因素：物体的材料、形状等。(2)

抓住主要因素：在力的作用下，能绕固定点(支点)转动。▲▲▲▲知1－讲感悟新知2.杠杆的五要素五要素物理含义图示支点(O)杠杆可以绕其转动的点动力、阻力都作用在杠杆上动力(F1)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距离阻力臂(l2)从支点到阻力作用线的距离知1－讲感悟新知深度思考(1)动力和阻力都作用在杠杆上，两个力对杠杆的作用效果相同吗？动力和阻力对杠杆的转动效果相反。若动力使杠杆顺时针转动，阻力一定使杠杆逆时针转动。知1－讲感悟新知(2)支点对杠杆也有力的作用，为什么忽略这个力对杠杆的影响？支点对杠杆的力的力臂为零，这个力对杠杆的转动没有影响，从而忽略这个力对杠杆的影响。知1－讲感悟新知3.杠杆五要素的理解(1)杠杆的支点一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的中间某点。用同一根硬棒做杠杆，使用方法不同，支点位置可能不同，如图2甲、乙所示。阻力为物体对杠杆的拉力，等于物体的重力，但不是体的重力知1－讲感悟新知(2)作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，可根据人们的需要来确定，动力和阻力的方向不一定相反，但动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，如图2所示。(图中v

表示力使杠杆转动的方向)知1－讲感悟新知易错提示力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，即力臂是点到线的距离，不是点到点的距离。知1－讲感悟新知(3)力臂的三种表示方法(图3)：感悟新知知1－练[中考·广安]如图4所示是人走路的情形，可将人的脚视为一根杠杆。请在图中画出动力F

的力臂l。例1感悟新知知1－练解题秘方：画力臂相当于数学中作“点”到“线”的距离。力臂的画法步骤如下：步骤方法第一步：确定支点O假设杠杆转动，杠杆上相对静止的点即为支点第二步：确定动力、阻力的作用线从动力、阻力作用点沿力的方向(或反方向)分别作直线，即为动力、阻力的作用线第三步：画出动力臂和阻力臂从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂感悟新知知1－练解：如图4所示。力臂与力的作用线垂直。当直角三角板的一直角边与力的作用线重合时，过支点的另一直角边与力臂重合。感悟新知知1－练1.[中考·岳阳]如图是锅炉上的安全阀门示意图，请画出物体A的重力示意图及F

的力臂l。解：如图所示。知识点杠杆平衡条件知2－讲感悟新知21.杠杆平衡当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。杠杆平衡包含静止和匀速转动两种状态。知2－讲感悟新知2.探究杠杆平衡条件(1)实验思路①猜想：探究杠杆的平衡条件，就是要找到影响杠杆平衡的各种因素并确定它们之间的关系。容易想到:杠杆支点两侧所受的动力、阻力，以及动力臂、阻力臂都会影响杠杆的平衡，所以应该找出这四个量之间的关系。知2－讲感悟新知②方案：我们可以先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。知2－讲感悟新知(2)实验过程①首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。知2－讲感悟新知②在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，如图6所示，这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。作用在杠杆上的动力和阻力等于钩码所受的重力，但不是钩码所受的重力。知2－讲感悟新知③设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1

和阻力臂l2；把F1、l1、F2、l2

的数值填入表格中。④保持阻力F2

和阻力臂l2

不变，改变动力F1，相应调节动力臂l1的大小，再做几次实验，把数据填入表格中。⑤保持动力F1

和动力臂l1

不变，改变阻力F2，相应调节阻力臂l2

的大小，再做几次实验，把数据填入表格中。知2－讲感悟新知实验次序动力F1/N动力臂l1/cm动力×动力臂(/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－讲感悟新知(2)实验结论：杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×l1=F2×l2)。知2－讲感悟新知思想方法通过类比法了解杠杆的平衡状态：当物体静止或做匀速直线运动时，处于平衡状态。类比物体的平衡状态，当杠杆处于静止或匀速转动时，处于平衡状态。知2－讲感悟新知概念理解杠杆的平衡状态:(1)如图7所示，杠杆不一定在水平位置处于平衡状态，倾斜静止时杠杆也处于平衡状态。(2)当杠杆“缓慢转动”时，可以认为杠杆处于平衡状态。感悟新知知2－练[中考·贵港]在探究杠杆的平衡条件的实验中。(1)如图8甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向_____(

填“左”或“右”

)移动右端的平衡螺母。例2右感悟新知知2－练解题秘方：试题属于验证性实验题，可利用所学的知识和规律，对号入座，直接解答。解析：如图甲，杠杆的右端上翘，可以将左端或右端的平衡螺母向翘起端移动。感悟新知知2－练(2)实验时只有10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A

点挂3个钩码时，如图乙所示，怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡：①___________________________；②

_____________________。(请设计两种方案)在G

处挂2个钩码在E处挂3个钩码感悟新知知2－练解析：设一个钩码重为G，杠杆上每格长度为l，杠杆在水平位置平衡时：左边有3G×4l=12Gl，右边有2G×6l=3G×4l=4G×3l=6G×2l=12Gl，可见可以在G

处挂2个钩码，或在E处挂3个钩码，或在D处挂4个钩码，或在C

处挂6个钩码。感悟新知知2－练(3)通过对实验数据进行分析处理，可得出结论：杠杆平衡条件是___________________________。动力×动力臂=阻力×阻力臂解析：经过实验探究得出杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。感悟新知知2－练2.在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度相等的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、重力为0.5N的钩码若干个。(1)如图甲所示，杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的_______(填“左”或“右”)端下沉。右感悟新知知2－练(2)在图乙中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平方向平衡，弹簧测力计的示数要______

(填“变小”“不变”或“变大”

)。变大知识点生活中的杠杆知3－讲感悟新知31.探究杠杆的省力情况知3－讲感悟新知2.三类杠杆的比较省力杠杆等臂杠杆费力杠杆示意力臂关系l1>l2l1=l2l1<l2力的关系F1<F2F1=F2F1>F2特点省力但费距离不省力也不费力，不省距离也不费距离费力但省距离应用钢丝钳天平镊子知3－讲感悟新知思路点拨判断杠杆种类的思路：(1)构建杠杆模型：确定杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。(2)比较力臂大小：比较动力臂和阻力臂的大小。(3)判断杠杆种类：利用杠杆平衡条件，判断杠杆种类。知3－讲感悟新知发散结果有些杠杆由于使用方法不同，有时会省力，有时会费力，如使用图9所示的剪刀，若动力F1的作用点位置不变，被剪的物体置于a

处时，剪刀是省力杠杆，被剪的物体置于b

处时，剪刀是费力杠杆。发散思考省力杠杆和费力杠杆，在使用过程中会不会发生角色的转换？感悟新知知3－练[母题中考·枣庄节选]壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。如图10是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析：例3感悟新知知3－练解题秘方：判断杠杆类型的两种方法：(1)根据动力臂l1和阻力臂l2

的长短关系判断；(2)根据应用目的和效果判断：省力杠杆一般在阻力大的情况下使用，费力杠杆一般在阻力小的情况下为了省距离而使用。感悟新知知3－练(1)支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是______压强。解析：支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力相同的情况下，通过增大受力面积来减小压强。减小感悟新知知3－练(2)支架上的横杆其实是______(填“省力”“费力”或“等臂”)

杠杆。解析：方法一：使用时，支架上横杆的动力臂大于阻力臂(如图11所示)，支架上的横杆相当于省力杠杆；方法二：巨木