资源简介

第1节《 杠杆》
参赛教师： 刘赛贝
人教版物理八年级下册
情境导入
跷跷板、开瓶器有什么共同的特点？
一、杠杆
1、定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动。
方法点拨
“硬棒”和“能绕着固定点转动”是杠杆的两个关键特征。“硬”是指不考虑发生形变，是一种理想情况，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。
o
支点：杠杆可以绕其转动的点（O点）；
动力：使杠杆转动的力（F1）；
动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离（l1）；
F1
F2
阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）；
阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离（l2）。
l1
l2
2、杠杆的五要素
一、杠杆
3、力臂的作图
一、杠杆
乙
l1
一定点
二定力
三做垂线
四标符号
3、力臂的作图
一、杠杆
请画出作用在开瓶器上的F1对应的力臂l1
思考：手柄长度不同的开瓶器使用起来有何区别？（在AB两点施力有何不同感受？）
二、杠杆的平衡条件
1、杠杆的平衡状态：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
思考：
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。杠杆在满足什么条件时才会平衡？
2、【实验探究】杠杆的平衡条件
实验思路：
二、杠杆的平衡条件
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。
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。
调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，达到平衡状态。
1.如图所示，给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。这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、【实验探究】杠杆的平衡条件
实验过程：
二、杠杆的平衡条件
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l2；把F1、F2、l1、l2的数据填入下表。
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，把数据填入下表。
4.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，把数据填入下表。
2、【实验探究】杠杆的平衡条件
实验过程：
二、杠杆的平衡条件
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2
3
4
5
6
……
实验数据记录表格：
实验结果表明，要使杠杆平衡，需要满足以下条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
或写为
变形式：
这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
2、【实验探究】杠杆的平衡条件
实验结论：
二、杠杆的平衡条件
2、【实验探究】杠杆的平衡条件
交流与评估：
1、支点为什么要选在杠杆中间，并先调节杠杆本身平衡？
2、进行实验时，为什么总要求杠杆在水平位置平衡？
3、多次改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2，进行多次实验的目的。
二、杠杆的平衡条件
想想议议
F
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。仔细观察图所示的杠杆，它与上面实验中研究的杠杆有什么不同？
【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。
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，有
????2=????1????1????2=200????×6????0.04????=3×104N
大象的质量：
m=????????=????2????=3×104N10N/kg=3×103kg
大象的质量是3×103kg
?
三、生活中的杠杆
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？现在你能告诉我为什么要选择手柄更长的开瓶器了吗？
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。L1=L2，所以F1=F2，不省力不费距离
（例如：天平、跷跷板）
省力杠杆：动力臂大于阻力臂。L1>L2，所以F1（例如：钢丝钳、核桃钳、独轮车、裁纸铡刀、撬棒、羊角锤、开瓶器）
费力杠杆：动力臂小于阻力臂。L1F2，费力但省距离
（例如：理发剪、食品夹、筷子、镊子、铁锹、扫把、汤勺、钓鱼竿、船桨）
课堂小结
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动
l1=l2
l1>l2
l1

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