资源简介

(共24张PPT)
第1课时 认识杠杆
八年级下册
人教版
中国古代机械的魅力——墨家机关城
新课引入
秦汉时期如何撬动重物？圈红色的工具叫什么？
1.通过操作体验，归纳出杠杆的概念，能从简单的工具和机械中识别杠杆，在杠杆上找出支点，动力作用点和阻力作用点的位置。
2.能准确画出杠杆的动力臂和阻力臂。能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。
难点
学习目标
重点
新知学习
思考
这些工具有什么共同特征呢？？
知识点一：杠杆
1.受力的作用
2.绕固定点转动
3.比较坚硬
共同特征
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
思考1:
软棒可以做杠杆吗？
不可以，软棒在受力会发生变形，便不能绕固定点转动
定义:
知识点一：杠杆
杠杆都是直的吗？
杠杆可直可曲，形状任意
？
羊角锤
镊子
指甲剪
思考2:
生活中的杠杆
生活中的杠杆
F1
向下撬
A
B
O
向上撬
F1
A
B
O
找固定点
找固定点
F1
向下撬
O
A
B
O
F1
知识点二：杠杆五要素
动力：使杠杆转动的力F1。
阻力：阻碍杠杆转动的力F2。
动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。
阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。
F1
向下撬
O
支点：杠杆可以绕着转动的点O。
F2
l2
l1
一“点”——支点O（一定在杠杆上）
动力F1
二“力”—— 相对的
阻力F2
动力臂L1
二“臂”——
阻力臂L2
杠 杆 五 要 素
方法总结
当支点在两个力作用点的中间时，动力、阻力的方向相同；
当支点在两个力作用点的外侧时，动力、阻力的方向相反
动力、阻力使杠杆向相反的方向转动
判断力的方向
F2
O
F1
O
F2
F1
难点突破
①找点（确定支点）；
②画线（画力的作用线，一般画为虚线）；
③作垂线段（从支点向力的作用线作垂线，
垂足在力的作用线上，一般画为虚线）；
④标力臂（标垂足---直角符号、标力臂---支点到垂足的距离 ）。
l2
l1
B
F2
O
F1
A
知识点三：画杠杆力臂的方法
画杠杆力臂的方法
l2
l1
B
F2
O
F1
A
小结
力臂是点到线的距离，找到点(支点)和线(力的作用线)，由点向线作垂线段即可。画力臂的方法可记为：
画虚线 标垂足
大括号 写力臂
练习：画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
O
l2
O
针对训练
1.力臂是一定在杠杆上吗？
答：不是。
F2
l2
F1
l1
O
F1
F2
l1
l2
O
想想议议
思考与拓展
F2
l2
F1
l1
O
小明思考如图所示的力臂图像，根据这个图像他得出结论：力臂也等于力的作用点到支点的距离。你认为他说的对吗？为什么？
当杠杆水平且与作用力垂直时，力臂才等于力的作用点到支点的距离
课堂小结
杠杆
概念
画杠杆力臂的方法
（力的作用线）
动力臂l1
阻力臂l2
（力的作用线）
o
支点
杠杆“五要素”
动力F1
阻力F1
随堂练习
目标1
1.下列关于杠杆的说法中，错误的是(　　)
A．杠杆可以是直的，也可以是弯的
B．动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动
C．支点可能在杠杆的端点，也可能在杠杆中间
D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
D
随堂练习
目标2
2．如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是(　　)
A．苹果的重力
B．橘子的重力
C．杆对橘子的支持力
D．苹果对杆的压力
D
随堂练习
目标2
3．下图中关于动力F1 的力臂的作图中，正确的是( 　)
C
4. 现要使用撬棒将石块1撬起．如图所示，若在撬棒的D点沿DM方向用力撬起石块1，则撬棒的支点是___点；若在橇棒的D点沿DN方向用力撬起石块1，则撬棒的支点是___点．
A
C
随堂练习
目标2
本题选自2024《情境题与中考新考法·讲评教案》(共29张PPT)
第2课时 探究杠杆的平衡条件
八年级下册
人教版
F1
O
F2
l1
l2
O
A
B
F1
l1
F2
l2
旧课复习
为什么用杆秤可以称毛孩子的重量？什么时候读数结果最准确？
杆秤静止且水平平衡时读数最准确
F1
F2
O
新课引入
1.通过探究杠杆的平衡条件，能对杠杆的平衡条件提出合理的猜想与假设，能正确处理实验中获得的信息并总结出杠杆的平衡条件，并能设计出验证方案。
2.通过对实验探究的分析论证和评估，学会画最小力（最长力臂），提高实验探究的分析论证能力，增强实验评估意识。
3.通过练习，能用杠杆平衡条件进行相关计算；
难点
重点
学习目标
重点
新知学习
思考
知识点一：杠杆平衡条件
杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或者匀速转动时，杠杆就平衡了。
让我们从跷跷板开始进行探究。
杠杆满足什么条件才会水平静止？
跷跷板称重游戏 哪端落下哪端获胜
哪些因素能会让你取胜呢？
力不变，往跷跷板的后面坐，增大了力臂而获胜
向下的力更大而获胜
跷跷板的简化装置：
为了便于探究跷跷板怎样才能平衡，可以对它进行简化。
用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。
实 验 1
探究杠杆的平衡条件
实 验 1
探究杠杆的平衡条件
杠杆的平衡与动力、阻力、动力臂和阻力臂有什么关系？
1.提出问题：
2.猜想与假设：
假设二：F1–L1=F2–L2
假设三：F1/L1=F2/L2
假设四：F1 · L1=F2 · L2
假设一：F1+L1=F2+L2
讨论后猜想：动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1
F2
o
L1
L2
实 验 1
探究杠杆的平衡条件
3.制定计划和设计实验：
器材：杠杆、钩码若干、铁架台
测量的物理量：力的大小；力臂的长度
杠杆两端的螺母作用是什么
思考
实验前，调节杠杆水平平衡，
从而消除杠杆自重对实验的影响
温馨提示
杠杆平衡的调节方法与天平类似，可记住如下规律：哪一端高，平衡螺母就向哪一端调。即右端高，平衡螺母向右调；左高，平衡螺母向左调
实 验 1
探究杠杆的平衡条件
②杠杆两端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（杠杆两侧受到的作用力的大小等于各自钩码所受重力的大小，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力 F2）；
①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；
实验步骤：
③测出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2 ；把F1、 F2、L1、L2 的数值填入表格中；改变F1、L1，相应调节F2、L2，再做几次实验
实 验 1
探究杠杆的平衡条件
实验视频
实 验 1
探究杠杆的平衡条件
4.记录数据：
次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力 F2/N 阻力臂L2/m
1
2
3
4
1 0.05 0.5 0.10
1.5 0.05 0.5 0.15
1.5 1.0 0.10 0.15 1.0 1.0 0.15
0.15
5.实验结论：
动力 ×动力臂 = 阻力×阻力臂，
即 F1 · l1 = F2 · l2
×
×
×
×
=
=
×
×
=
×
=
×
实 验 1
探究杠杆的平衡条件
6. 实验评估】
(1)实验前 要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平
位置平衡。
平衡螺母向____调
平衡螺母向____调
右
左
A
B
A、B两图中的杠杆都静止时，哪个处于平衡状态？
1.水平平衡
2.倾斜平衡
均处于平衡状态
采用A图。
实验时采用哪幅图？
目的：保证力臂沿杠杆，便于测量力臂。
6. 实验评估】
(2)使杠杆在水平位置平衡的目的：
②为了避免杠杆自身重力对实验的影响
①便于在杠杆上直接读出力臂的大小
(3)多次实验的目的：
这样可以避免一次实验结论的偶然性。
6. 实验评估】
O
F1
l1
F1
l1
（4）用弹簧测力计倾斜拉，会使对应的力臂______，而力______。
F1 L1 = F2L2
不变
↑
↓
F2
变小
变大
此时力臂最大，力最小。
6. 实验评估】
动力作用点已知
动力作用点未知
(其实就是在画最长力臂)
F1 L1 = F2 L2
不变
↑
↓
O
L1
F1
F1
L1
O
以支点和动力作用点之间的距离作为力臂的话最长
以支点和杠杆上离支点最远的点之间的距离作为力臂的话最长
知识点二：画最小力
针对训练
在下图中画出最小动力。
F1
l1
必须先画最大力臂
知识点三：杠杆计算
例 利用如图装置测量一头大象的质量，用一根长为12m的槽钢作为杠杆，吊钩固定于槽钢的中点O，槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N。测得l1为6m，l2为4cm，若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/kg。
F1
F1
l1
l2
O
解： 人通过弹簧测力计对杠杆的拉力为动力F1=200N，动力臂l1=6m；
不计铁笼的质量，则大象对杠杆的拉力为阻力F2，它等于大象所受的重力G，阻力臂l2=4cm=0.04m
根据杠杆的平衡条件F1l1 = F2l2，有
大象的质量
答：大象的质量为3t
F1
F1
l1
l2
O
例 如下图中的男孩重500N，女孩重350N，当男孩离跷跷板的转轴
70cm时，女孩应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置上平衡
解: 已知: F1=500N， l1=70cm，F2=350N
由杠杆平衡条件 F1l1=F2l2 得:
答：女孩应该坐在距离跷跷板的转轴100cm的位置，才能使跷跷板在水平位置上平衡
温馨提示
在利用杠杆平衡原理计算时，力臂的单位不必全换算成国际单位制，只要动力臂和阻力臂的单位保持统一即可
想想议议
阿基米德曾说过：“ 给我一个支点，我可以撬起整个地球 ”，学习了杠杆的平衡条件，请同学们思考，阿基米德的愿望能实现吗？
视频中假设地球可以给杠杆施加大小为mg、方向向下的阻力
课堂小结
杠杆平衡条件
杠杆平衡条件
计算动力、阻力
动力 ×动力臂 = 阻力×阻力臂
F1 · l1 = F2 · l2
应用
计算动力臂、阻力臂
随堂练习
目标1
1. 根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求，完成下列各题：
（1）某同学在调节杠杆水平位置平衡时，杠杆静止时的位置如图所示。此时杠杆________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
（2）在调节时，要使杠杆在水平位置平衡，其目的主要是为了_________________________________。
是
便于直接在杠杆上读出力臂的值
（3）开始实验前，某小组同学准备了砝码、弹簧夹、刻度尺、弹簧测力计、带刻度的杠杆，其中多余的器材是______________，缺少的器材是_________________。
（4）某小组的同学采用两边挂钩码的方法做实验，当杠杆平衡时，测得的数据如表所示。经过对表格中数据的比较，可得到的结论是：____________________________________________。
序号 动力F1(N) 动力臂l1(cm) 阻力F2(N) 阻力臂l2(cm)
1 2 15 3 10
2 4 10 8 5
3 3 5 1 15
当杠杆平衡时，动力×动力臂＝阻力×阻力臂
刻度尺和砝码
钩码，铁架台
随堂练习
目标2
2．如图所示，在处于水平平衡的杠杆A点，挂上4个钩码(每个钩码的质量为50 g ，g取10 N/kg)，若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆B点的力最小为(　　)
A．15 N
B．6 N
C．3 N
D．1.5 N
D
随堂练习
目标3
3. 如图所示，杠杆挂上钩码后刚好平衡，每个钩码的质量相同，
在下列情况中，杠杆还能保持平衡的是（ ）
A. 左右钩码各向支点移一格
B. 左右各减少一个钩码
C. 左右各减少一半钩码
D. 左右各增加两个钩码
C(共19张PPT)
第3课时 生活中的杠杆及杠杆平衡条件的应用
八年级下册
人教版
【思考】消防员为什么不直接搬起石块，而是借助于撬棒？
省力
【思考】用筷子吃饭时夹的都是一些比较 轻 的饭菜。
费力
说明杠杆有分类
新课引入
1.通过联系生活经验，能根据一定的标准，对杠杆进行分类。
2.通过练习，能利用杠杆平衡条件解决一些简单的实际问题。
难点
重点
学习目标
F1
向下撬
O
F2
l2
l1
知识点一：生活中的杠杆
新知学习
1、当l1>l2时，是省力杠杆
石头上升一点距离，手却移动了很多距离
（省力但费距离）
F1l1=F2l2
l1＞l2
F1＜F2
生活中有哪些省力杠杆呢？
2、当l1动力作用点移动一点距离，就可以使阻力作用点移动很多的距离
（费力但可以省距离）
F2
F1
动力臂l1
阻力臂l2
O
F1l1=F2l2
l1＜l2
F1＞F2
生活中有哪些费力杠杆呢？
F1l1=F2l2
l1=l2
l1=l2
3、当l1=l2时，是等臂杠杆
不省力也不费力
不省距离也不费距离
等臂杠杆的特点：不省力，也不省距离，但可以改变力的方向
生活中有哪些等臂杠杆呢？
方法总结
1、省力的杠杆一定费距离，费力的杠杆一定省距离。
既省力又省距离的杠杆是不存在的。
2、判断杠杆类型的方法
法一：根据动力臂、阻力臂的大小判断
法二：根据阻力的大小去判断
名称 结构特征 特点 实 例
省力杠杆 l1大于l2 省力费距离 撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力杠杆 l1小于l2 费力省距离 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿
等臂杠杆 l1等于l2 不省力不省距离 天平、跷跷板
归纳
知识点二：杠杆平衡条件的应用
例1：如图所示，OA=AB=10cm，重物G=20N，拉力FN保持竖直向上，杠杆重忽略不计，要使杠杆平衡，FN=____N；此杠杆属于 _____杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）；若拉力FN 使杠杆缓慢向上移动（每时刻保持平衡），则拉力FN会 ______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
10
省力
不变
O
A
B
F2
F2
F1
l1
l2
l2
l1
F1
F1 l1=F2 l2
F2不变
不变
课堂小结
杠杆
杠杆平衡条件
F1L1=F2L2
L1＞L2
省力杠杆
L1=L2
等臂杠杆
L1＜L2
费力杠杆
应用：计算、动态平衡
随堂练习
目标1
1. 如图是超市里搬运货物的小推车，设货物均匀摆放在车内，当后轮O2遇到障碍物P时，顾客向上提起扶把，这时小推车（　　）
A.可视为省力杠杆，支点是前轮O1
B.可视为费力杠杆，支点是前轮O1
C.可视为省力杠杆，支点是后轮O2
D.可视为费力杠杆，支点是后轮O2
A
随堂练习
目标1
2. 如图所示，人的前臂可视为杠杆，当曲肘将茶杯向上举起时，下列说法中正确的是（ ）
D
A.前臂是省力杠杆，阻力臂变大
B.前臂是省力杠杆，阻力臂变小
C.前臂是费力杠杆，阻力臂变大
D.前臂是费力杠杆，阻力臂变小
随堂练习
目标2
3.如图所示，在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个始终与OA垂直的力F，由水平位置匀速提到如图虚线的位置，在这个过程中，拉力F的大小（ ）
A．一直变大
B．始终不变
C．一直变小
D．先变小后变大
C

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