资源简介 (共32张PPT)第1节 杠杆八年级物理下册 人教版第十二章——简单机械教学目标一02①通过对实例进行分析,结合示意图建立杠杆的模型,掌握力臂的画法。②通过观察实验现象和分析实验数据,推理得出杠杆的平衡条件。科学思维01①知道杠杆及杠杆相关的概念。②知道杠杆的平衡条件及其表达式。③能从常见工具和简单机械中识别出杠杆并能进行分类。物理观念03经历探究杠杆平衡条件的过程,学会分析实验现象、寻找数据间规律,从而归纳出实验结论的一般方法,提高实验探究能力和思维能力。科学探究04通过探究杠杆的平衡条件,使学生勇于并乐于参与科学探究,增进交流与合作的意识,加强学生之间的相互协作精神。科学态度与责任教学引入二各种各样的机械展现了人类的智慧。有的机械简单,有的机械复杂。不管机械多么复杂,都可以从中找到构成它们的基本元素——杆、轮、链条等。我们将从最简单的机械入手,了解它们如何使日常生活和工作更简单更有效。起重机自行车钟表机械臂各式各样的机械教学引入二你认为阿基米德的愿望能实现吗?哲学家、数学家、物理学家——阿基米德曾说过这样的豪言壮语:“给我一个立足点和一根足够长的棒,我可以撬动地球”。教学引入二?想想议议跷跷板羊角锤拔钉子开瓶器观察以下图示中跷跷板、羊角锤和开瓶器等机械,这些机械有什么共同特点呢 受到力的作用、能绕某一点转动、是一根硬棒。杠杆三1.定义:杠杆在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。F2F1固定点OF2固定点OF1F1固定点OF2“硬”的含义是指不考虑发生形变的理想情况,杠杆是一种理想模型。理想模型是人们分析物理问题的基础。两个关键特征杠杆三2.杠杆的五要素:O支点:杠杆绕着转动的点O。F1动力:使杠杆转动的力F1 。l1动力臂:从支点到动力作用线的距离l1。F2阻力:阻碍杠杆转动的力F2。l2阻力臂:从支点到阻力作用线的距离l2。“力的作用线” 是指过力的作用点沿力的方向所画的直线。杠杆三3.力臂的画法F1Ol1l2F2①先确定支点O和动力F1 、阻力F2的方向。②确定动力和阻力的作用线。从动力、阻力作用点沿力的方向(或反方向)分别画虚线,即为动力、阻力的作用线。③画出动力臂和阻力臂。沿支点做力的作用线的垂线,支点到垂足的距离即是力臂,并标明力臂的符号“l1”“l2”。杠杆的平衡条件四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。杠杆在满足什么条件时才会平衡 在杠杆的使用中,杠杆的平衡状态是一种常见而且重要的状态。杠杆的平衡条件四!演示实验【实验探究】杠杆的平衡条件实验思路: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。OF1l1l2F2①保持右侧的阻力F2和阻力臂l2不变,改变左侧的动力F1和动力臂l1;②保持左侧的动力F1和动力臂l1不变,改变右侧的阻力F2和阻力臂l2。实验器材:带有刻度的杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台。实验表格:实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm123杠杆的平衡条件四实验过程:调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。1.在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。此时杠杆两侧受到的作用力的大小等于各自钩码所受的重力的大小。2.把右侧钩码对杠杆施的力记为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力记为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l1;把记录F1、F2、l1、l2的数值。杠杆的平衡条件四3.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,把数值填入表格。3.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,把数值填入表格。杠杆的平衡条件四杠杆的平衡条件四34436423实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm123442242222【视频欣赏】实验数据:杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂F1 L1 = F2 L2杠杆的平衡条件四交流与讨论:1.调节平衡螺母,使杠杆水平平衡,这样做的目的是?①使杠杆的重心在支点,以消除杠杆自身重力对实验的影响;②是便于直接读出力臂。2.在实验过程中,多次测量的目的?避免偶然性,获得普遍性的结论。3.在实验前和实验过程中,该如何要调节杠杆在水平位置平衡?根据“左偏右调,右偏左调”原则,在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平平衡。挂钩码后,不能再调节平衡螺母。。杠杆的平衡条件四?想想议议在上面的实验中,我们研究了动力和阻力位于支点两侧的情况。观察右图所示的杠杆,它与上面实验中研究的杠杆有什么不同 F2F1l1l2杠杆在动力的作用下沿作用点O转动;动力F1和阻力F2都在杠杆同一侧;动力臂l1和阻力臂l1都在杠杆上;杠杆的平衡条件四杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂公式表示: F1 L1=F2 L2变形式:要使杠杆平衡,需满足以下条件:作用在杠杆上两个力的大小与他们的力臂成反比。杠杆的平衡条件四【例题】动物园内,一位物理老师利用一个小小的弹簧测力计,就测出了一头大象的质量(图甲)。测量时用一根长度为12m的槽钢作为杠杆。如图乙所示,吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时,弹簧测力计的示数F1为200N。测得l1为6m名,l2为4cm。若不计铁笼的质量,请估算大象的质量。g取10N/kg。解:由杠杆的平衡条件可得:F1 l1=F2 l2则大象的重力G=F2=F1l1/l2=200N×6m×0.04m=3×104N由G=mg可得大象的质量m=G/g=3×104N/10N/kg=3×103kg=3t答:大象的质量为3t。图甲图乙生活中的杠杆五我们身边有很多杠杆。例如,称量物体的天平、撬石头的撬棒、划船用的船桨……仔细观察这些杠杆,看看它们各自的动力臂和阻力臂有什么关系?动力臂大于阻力臂的杠杆动力臂等于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆生活中的杠杆五省力杠杆1. 定义: 动力臂大于阻力臂的杠杆。只要用很少的力,就能撬动很重的石头。①省力②费距离动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离大。OF1F2l1l2F1l1=F2l2l1>l2F1<F22. 特点:生活中的杠杆五3. 生活中的一些省力杠杆压水井手杆指甲刀扳手生活中的杠杆五费力杠杆1. 定义: 动力臂小于阻力臂的杠杆。F1l1=F2l2l1<l2F1>F2O阻力臂l2F1F2动力臂l12. 特点:人站在远处能钓起远处的鱼。①省距离②费力人在钓鱼时需要更大的力才能将鱼钓上岸。生活中的杠杆五3. 生活中的一些费力杠杆理发剪镊子筷子船桨生活中的杠杆五等臂杠杆不省力也不费力,不省距离也不费距离。1. 定义: 动力臂等于阻力臂的杠杆。F1l1=F2l2l1=l2F1=F22. 特点:F1F2l1l2O生活中的杠杆五3. 生活中的一些等臂杠杆共同特点是动力臂l1等于阻力臂l2,所以使用时动力与阻力相等,动力与阻力移动的距离也相等。托盘天平定滑轮跷跷板随堂练习六1. 关于力臂,下面说法中正确的是( )A.从支点到动力作用点的距离叫做动力臂B.力臂一定在杠杆上C.从支点到动力作用线的距离叫做动力臂D.力臂的大小不可能为零C随堂练习六2. 如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是( )A.杠杆的动力臂为8cmB.该杠杆为费力杠杆C.该杠杆的阻力大小为0.5ND.动力F的大小为1.5NB随堂练习六3. 如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC.A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N.现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是( )A.8NB.12NC.16ND.18NC随堂练习六4. 如图所示,质地均匀的圆柱体,在拉力F的作用下,以O点为支点,由实线位置缓慢转动到虚线位置,整个过程中,拉力F始终作用于A点,且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的直径)。在转动过程中,下列说法正确的是( )A.重力的力臂不变B.拉力F逐渐变小C.拉力F逐渐变大D.由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变B课堂小结七杠杆的类别与应用省力杠杆l1 >l2 ,F1< F2费力杠杆l1 <l2 ,F1> F2等臂杠杆l1 =l2 , F1= F2杠杆及其平衡条件杠杆在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆支 点(O)动 力(F1)阻 力(F2)动力臂(l1)阻力臂(l2)杠杆的五要素杠杆的平衡条件F1l1=F2l2简单机械科学世界八我国古代的杠杆桔槔是古代的取水工具。人们在井边竖一根立木,或就地利用树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶。不取水时,石头位置较低;当要取水时,人借助体重向下用力将横木系水桶的一端往下拉,另一端大右块的位置则上升。当水桶装满水后,就让另一端的大石块下降,通过杠杆的作用将水桶提升。因此,使用这种提水工具时可以减轻劳动强度。在古代,我国人民就善于在生产和生活中利用各种各样的杠杆。桔槔科学世界八踏碓是古代的舂米工具、由杵臼演变而来, 也运用了杠杆原理。用柱子架起一根木杠,木杠的一端装一块大石头,用脚连续踩踏木杠的另一端,石头就连续起落,去掉石白中稻谷的皮。踏碓水碓的原动轮是一个大型卧式水轮,轮的轴上装有一排互相错开的拨板,用以拨动碓杆,碓杆的一端装有碓头,水轮转动时,就使几个碓头相继舂米。它不仅用于粮食加工,还用于舂碎香料、陶土等。水碓 展开更多...... 收起↑ 资源预览