资源简介

(共44张PPT)
第12章
第1节
杠杆
人教版
·
物理
·
八年级（下）
学习目标-新知导入-新知探究-课堂小结-课堂达标
学习目标
1.能识别出杠杆及杠杆的五要素，掌握杠杆力臂的画法；
2.通过实验探究，理解杠杆的平衡条件，并能利用F1l1=F2l2进行相关计算；
3.能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆。
【重点】探究杠杆的平衡条件。
【难点】杠杆力臂的画法。
新知导入
两个和尚抬水喝应用了杠杆的知识，杠杆与我们的日常生活密切相关。
知识点
杠杆
1
新知探究
杠杆在生活中很常见，用筷子夹菜时，筷子就是杠杆。
杠杆是一种常用的简单机械
新知探究
修剪花草的园艺剪刀是杠杆
用天平称量时也在使用杠杆
新知探究
一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。
一根硬棒成为杠杆的条件：
（1）要有力的作用；
（2）能绕着固定点转动；
（3）是硬的，受力不发生形变或不易发生形变。
新知探究
杠杆形状各异，可以是直的，也可以是弯的。
羊角锤
镊子
指甲剪
新知探究
支点O、动力F1
、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2
杠杆五要素
新知探究
支点：杠杆可以绕其转动的点，用“O”
表示
动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示
阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示
动力臂：从支点到动力作用线的距离，用“l1”表示
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用“l2”表示
杠杆五要素
新知探究
（1）作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。
杠杆五要素的几点说明
新知探究
（2）力臂不一定在杠杆上，当力的作用线不垂直于杠杆时，力臂与杠杆不重合。
（3）支点一定在杠杆上，动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。
（4）当力的作用线恰好通过支点时力臂为零，这个力不能使杠杆转动。
新知探究
典例1
关于杠杆的五个要素，下列说法中正确的是（
）
A.力臂一定在杠杆上
B.作用在杠杆上的动力、阻力的方向一定相反
C.力臂是支点到力的作用点的距离
D.力的作用线通过支点时其力臂为零
D
不一定
不一定
作用线
新知探究
（1）确定支点O。
先假设杠杆转动，
则杠杆上相对静止的点即为支点。
力臂的画法
新知探究
（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分别画直线或反向延长线，即动力、阻力的作用线。
新知探究
（3）画出动力臂和阻力臂，并标注。
从支点向力的作用线作垂线段，在垂线段旁标注力臂的名称。
新知探究
当表示力的线段比较短时，可将力的作用线延长，然后过支点作延长线的垂线段，即为力臂。
注意延长部分要用虚线表示
力臂是支点到力的作用线的距离，即支点到力的作用线的垂线段。
新知探究
判断下面画的力臂是否正确，错误的指出原因。
l
F
l
F
不是作用点到支点的距离
不是支点到作用线端点的距离
×
×
新知探究
√
l
F
l
F
不是垂足到作用点的距离
×
新知探究
首先确定动力作用线，其次确定动力作用点，最后确定动力的方向。
已知力臂画力
新知探究
你还能举出杠杆的其他实例吗？并标出支点O、动力F1和阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2。
开瓶器
思考与讨论
新知探究
羊角锤
2
新知探究
知识点
杠杆的平衡条件
在杠杆的使用中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。
杠杆在满足什么条件时才会平衡呢？
当杠杆处于静止状态或匀速绕支点转动状态时，杠杆处于平衡状态。
新知探究
（1）提出问题
当杠杆平衡时，需要满足什么条件呢？
（2）猜想与假设
对杠杆处于平衡状态时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系可作如下猜想：
实验探究：杠杆的平衡条件
A.动力+动力臂=阻力+阻力臂
B.动力-动力臂=阻力-阻力臂
C.动力/动力臂=阻力/阻力臂
D.动力×动力臂=阻力×阻力臂
新知探究
（3）设计实验
在杠杆处于静止状态时，分别测出动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2。
（4）实验步骤
①首先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，在水平位置保持平衡。（注意：杠杆平衡的调节→
“左低右调、右低左调”
。）
如图杠杆左端低，则将平衡螺母向_____调。
右
新知探究
②杠杆两边挂不同数量的钩码，杠杆平衡后测出动力臂、阻力臂，记录F1、F2、l1和l2的数值。
③改变力和力臂的数值，多做几次实验，把有关数据填入表内。
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
动力×动力臂
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
阻力×阻力臂
1
?
?
2
?
?
?
…
新知探究
杠杆的平衡条件
新知探究
（5）实验数据记录与分析
实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，
或写为:
F1×l1=F2×l2。
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
动力×动力臂
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
阻力×阻力臂
1
2
10
20
1
20?
20
2
3
10
30
2
15?
30
…
新知探究
典例2
(2019·荆州中考)小华做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
（1）杠杆在如图甲所示的位置静止时
（选填“是”或“不是”）处于平衡状态。
（2）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为
N。
是
1.5
新知探究
思考讨论：请分析图中杠杆什么时候动力最小。
解析：阻力和阻力臂是固定的，根据
杠杆平衡的条件F1l1?=F2l2可知，只
要此时的动力臂最大，则动力就最小。
当力的作用点到杠杆支点的距离作为力臂时，
A
O
B
力臂是最大的，所以最小力的作用点在B点，且最小力垂直于OB，方向向上。
F
杠杆最小力问题
新知探究
典例3
(2019·凉山州中考)如图所示，现使用最小的力F1使杠杆在图示位置平衡，请画出F1及其对应的力臂l1。
F1
l1
知识点
生活中的杠杆
3
新知探究
我们身边有很多杠杆。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？
l1>l2
l1新知探究
l1=l2
新知探究
动力臂与阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
l1=l2
F1
=F2
等臂杠杆
杠杆的分类
新知探究
这类杠杆虽然省力，但是动力作用点移动的距离却比阻力作用点移动的距离大，省了力，却费了距离。
动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
l1＞l2
F1＜F2
省力杠杆
新知探究
支点
轴的位置是支点。手加在桨上的动力比水对桨的阻力大，但是手只要移动较小的距离，就能使桨在水中移动较大的距离。
特点：费力但省距离。
动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
l1＜l2
F1＞F2
费力杠杆
新知探究
生活中的费力杠杆
镊子
面包夹
筷子
新知探究
钓鱼竿是费力杠杆还是省力杠杆呢？
新知探究
人体中的杠杆
F1
F2
O
抬头
杠杆的支点在脊柱顶端。
拓展延伸
新知探究
典例4
A.勺子
B.独轮车
C.托盘天平
D.修剪刀
B
费力杠杆
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
如图所示的器具中，使用时属于省力杠杆的是（
）
课堂小结
认识杠杆
杠杆的五要素
杠杆的分类
杠杆的平衡条件
支点O
、动力F1
、动力臂l1
、阻力F2、阻力臂l2
等臂杠杆、省力杠杆、费力杠杆
F1×l1=F2×l2
课堂达标
1.(2019·吉林中考)
请在图中画出动力F1的力臂l1。
解析：从支点O向F1的作用线作垂线段，即动力臂l1
，如图所示。
l1
课堂达标
2.(2019·河南中考)
如图所示的开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重，下图能正确表示它工作示意图的是（
）
A
B
B
C
D
O
F2
F1
C
D
3.(2019·巴中模拟)如图所示，杠杆处于平衡状态。如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（
）
O
A
B
A.杠杆仍能平衡
B.杠杆不能平衡，右端下沉
C.杠杆不能平衡，左端下沉
D.无法判断
B
课堂达标
课堂达标
4.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。在图中，哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆？要剪断铁片，应该使用哪种剪刀？剪纸时应该使用哪种剪刀？修剪树枝时应使用哪种剪刀？为什么？
解析：第一个和第三个剪刀是省力杠杆，第二个剪刀是费力杠杆。铁片的硬度大，剪铁片应该选用第一个剪刀，因为它的动力臂远大于阻力臂，同时制作结实；纸张硬度小，为便于剪裁，剪纸可选用第二个剪刀；剪树枝应该选第三个剪刀，因为它的动力臂大于阻力臂，省力。

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