八年級物理十二章第一節(jié)杠桿

1、認識杠桿認識杠桿思考：思考：杠桿有什么共同特征杠桿有什么共同特征有力的作用繞固定點轉動硬棒1.杠桿杠桿:在力的作用下繞固定點轉動的硬棒在力的作用下繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿。叫做杠桿。思考：思考：現(xiàn)實生活還有哪些杠桿的實例呢？現(xiàn)實生活還有哪些杠桿的實例呢？2.杠桿五個基本名詞杠桿五個基本名詞( (五個要素五個要素）：）：動力動力動力臂動力臂l阻力臂阻力臂l支點支點O阻力阻力2支點支點O ：杠桿轉動時固定不動的點。：杠桿轉動時固定不動的點。動力動力F1：促使杠桿轉動的力。：促使杠桿轉動的力。阻力阻力F2：阻礙杠桿轉動的力。：阻礙杠桿轉動的力。動力臂動力臂l1：從支點到動力作用線的距離。：從支點到

2、動力作用線的距離。阻力臂阻力臂l2：從支點到阻力作用線的距離。：從支點到阻力作用線的距離。支點支點O動力臂動力臂l阻力臂阻力臂l動力動力阻力阻力2力臂的作法力臂的作法1.1.找出找出支點支點O O2.2.沿力的方向作出沿力的方向作出力的作用線力的作用線3.3.從支點向力的作用線作從支點向力的作用線作垂線段，垂線段，并標出并標出符號。符號。動力臂動力臂阻力臂阻力臂支點支點動力動力阻力阻力杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法Ol1F1l2F21.1.找找支點支點2. 2. 作作力的作用線力的作用線3. 3. 作作力臂力臂杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法l1F1l2F2杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法l

3、1F1l2F2杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1二、杠桿平衡的條件二、杠桿平衡的條件物體的平衡狀態(tài)物體的平衡狀態(tài)1.杠桿的平衡狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)保持保持勻速直線運動勻速直線運動保持靜止保持靜止繞支點繞支點勻速轉動勻速轉動靜止不動靜止不動2.探究杠桿平衡的條件探究杠桿平衡的條件猜想猜想:杠桿的平衡可能與哪些因素有關杠桿的平衡可能與哪些因素有關?杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件物體的平衡條件物體的平衡條件受受平衡力平衡力作用作用只與只與力的三要素力的三要素有關有關AB實驗設計實驗設計杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、彈簧夾杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、彈簧夾探究杠桿平

4、衡的條件探究杠桿平衡的條件器材器材:測量的物理量測量的物理量: 動力動力 動力臂動力臂 A、B兩圖中的杠桿兩圖中的杠桿處于靜止狀態(tài)，實驗時采處于靜止狀態(tài)，實驗時采用哪幅圖？為什么？用哪幅圖？為什么？討論：討論： 實驗時，使杠桿在實驗時，使杠桿在水平水平位置位置平衡，便于在杠桿上平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂直接讀出力臂的大小。的大小。阻力阻力阻力臂阻力臂探究杠桿平衡的條件探究杠桿平衡的條件實驗步驟：實驗步驟：1.調節(jié)杠桿在水平位置平衡。調節(jié)杠桿在水平位置平衡。2.在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧在杠桿的左側掛上適量的鉤碼，用彈簧測力計在測力計在豎直方向豎直方向拉，使杠桿在水平位拉，使杠桿在水

5、平位置平衡，記下彈簧測力計示數(shù)。置平衡，記下彈簧測力計示數(shù)。3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復上面的步驟，改變鉤碼數(shù)量或位置，重復上面的步驟，得出得出三組三組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母 杠桿兩端有兩只可調節(jié)的螺母，能杠桿兩端有兩只可調節(jié)的螺母，能起什么作用起什么作用? ? 為什么要求杠桿靜止時，在水平位置為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢呢? ?實驗前調節(jié)杠桿在水平位置平衡實驗前調節(jié)杠桿在水平位置平衡這樣能在杠桿上直接讀出力臂的數(shù)值。這樣能在杠桿上直接讀出力臂的數(shù)值。分析實驗結論回答，杠桿平衡的條件是什么？分析實驗結論回答，杠桿平衡的條件是什么？3.3.杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件: :當

6、杠桿平衡時當杠桿平衡時: : 動力動力動力臂動力臂= =阻力阻力阻力臂阻力臂即即: : 或或: : 例：如圖所示，在距杠桿例：如圖所示，在距杠桿20厘米的厘米的B處掛有處掛有600牛的重牛的重物。要使杠桿平衡，需要在距物。要使杠桿平衡，需要在距B處處60厘米的厘米的A處至少加處至少加 牛的力，且方向為牛的力，且方向為 。 解析：掛在解析：掛在B處的重物對杠桿的力為阻力，用處的重物對杠桿的力為阻力，用F2表示，表示，阻力臂阻力臂L220厘米，作用在厘米，作用在A點的力用點的力用F1表示，表示，當豎直當豎直向上用力時，所用動力向上用力時，所用動力F1最小最小，此時，動力臂為，此時，動力臂為L120

7、厘米厘米60厘米厘米80厘米，如圖所示。利用杠桿平衡條厘米，如圖所示。利用杠桿平衡條件，解：件，解： F1L1F2L2，F(xiàn)180厘米厘米600牛牛20厘米厘米A AB B600600牛牛O OO OF F1 1F F2 2l l1 1l l2 2150豎直向上豎直向上例題 假如大人重750N，小女孩重250N。大人離蹺蹺板的轉軸0.5m時，小女孩應該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？：, 例題 假如大人重750N，小女孩重250N。大人離蹺蹺板的轉軸0.5m時，小女孩應該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？例題 假如大人重750N，小女孩重250N。大人離蹺蹺板的轉軸0.5m時，小女孩應該坐在哪里才能使蹺蹺板平

8、衡？F1L1F2L2 L1= L2 = 0.5m=1.5m1.5m。F2F1250N750N例題例題 用一杠桿撬起一塊重用一杠桿撬起一塊重1000牛的石頭，牛的石頭，如果動力臂是如果動力臂是150厘米，阻力臂是厘米，阻力臂是30厘米，厘米，那么要撬動這塊石頭，需用多大的力？那么要撬動這塊石頭，需用多大的力？已知：已知：F2=1000牛牛 l1=150厘米厘米 l2=30厘米厘米求：求： F1解：由杠桿原理得：解：由杠桿原理得：F1l1=F2l2 故：故：F1= = =200牛牛 F2l2l11000牛牛30厘米厘米150厘米厘米答：撬動這塊石頭需用答：撬動這塊石頭需用200牛的力牛的力Ol1=

9、9ml2=7cmF1=200NF2例題例題：由由F F1 1l1 1F F2 2l2 2 得：得：解解：F F2 2= =F F1 1 l1 1l2 2= =200N200N9m9m0.07m=2.57=2.5710104 4N Nm m= =F F2 2g g= =10Nkg12.572.5710104 4N N=2.57=2.5710103 3kg kg = = 2.57t2.57t杠桿要平衡，杠桿要平衡，力乘力臂等。力乘力臂等。大力力臂小，小力力臂大。大力力臂小，小力力臂大。4.杠桿的應用杠桿的應用杠桿平衡條件杠桿平衡條件：杠桿平衡時杠桿平衡時F F1 1l1 1F F2 2l2 2 F

10、 F1 1F F2 2= =l2 2l1 1三類杠桿：三類杠桿：若若l1 1l2 2，則，則F F1 1 F F2 2若若l1 1= = l2 2，則，則F F1 1 F F2 2若若l1 1l2 2，則，則F F1 1 F F2 2省力杠桿省力杠桿等臂杠桿等臂杠桿費力杠桿費力杠桿小結：小結：判斷杠桿的類型，實際就是比較判斷杠桿的類型，實際就是比較動力動力臂和阻力臂臂和阻力臂的大小的大小杠桿的分類杠桿的分類請對下列器具應用的杠桿進行分類：請對下列器具應用的杠桿進行分類：等臂杠桿等臂杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿杠桿的分類杠桿的分類請對下列器具應用的杠桿進行

11、分類：請對下列器具應用的杠桿進行分類：省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿費力杠桿省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿生活生活物理物理社會社會生活中的剪刀生活中的剪刀思考：思考：什么情況下，人們會選用費力杠桿？什么情況下，人們會選用費力杠桿？ 使用費力杠桿有什么好處？使用費力杠桿有什么好處？ 當當阻力比較小阻力比較小時，人們會選用費力杠桿。時，人們會選用費力杠桿。使用費力杠桿會使用費力杠桿會省距離省距離，很方便。，很方便。討論：討論：如何正確選用這些剪刀？為什么？如何正確選用這些剪刀？為什么？省力杠桿省力杠桿費力杠桿費力杠桿L L1 1LL2 2F F1 1FF2 2( (動力

12、動力 阻力阻力) )L L1 1LFF2 2( (動力動力 阻力阻力) )L L1 1=L=L2 2F F1 1=F=F2 2( (動力動力= =阻力阻力) )F3F2 F4F1F1F2F3向什么方向最省力？如圖所示，如圖所示，O O為支點，在為支點，在A A點點掛一個重物掛一個重物G G，要使杠桿平，要使杠桿平衡，則在衡，則在B B點施加的最小力點施加的最小力是（是（ ）A AB BO OF F1 1F F2 2F F3 3F F4 4L1L2L4F1怎么分呀？怎么分呀？哈哈哈哈我知道！我知道！OG1G2l1l2G1G2即即G1l1 G2l2又又l1l2F1l1 F2l2OF2F15 5、人

13、體中的杠桿、人體中的杠桿5 5、人體中的杠桿、人體中的杠桿2 杠桿是否都是直的？杠桿是否都是直的？1 力臂是一定在杠桿上嗎？力臂是一定在杠桿上嗎？3 若一力作用在杠桿上，作用點不變，但若一力作用在杠桿上，作用點不變，但 作用方向改變，力臂是否改變？作用方向改變，力臂是否改變？答：不是答：不是答：要改變答：要改變想一想?答：杠桿可以是直的，也可以是彎的答：杠桿可以是直的，也可以是彎的1、如圖所示，輕桿、如圖所示，輕桿AO長長L，可繞可繞O轉動。轉動。A端用繩子吊起，端用繩子吊起，當一當一150N重物吊于重物吊于AO上的上的B點點,且且AB=L/5，求繩子所能承，求繩子所能承受的最大拉力？受的最大拉力？OBA2、某撬棒、動力臂是阻力臂、某撬棒、動力臂是阻力臂的倍，在撬棒上作用的倍，在撬棒上作用200N的力，最多可以撬起的力，最多可以撬起的的重物。重物。3、畫出、畫出F1、F2的力臂的力臂F1F2O4 4、有一重力不計，長、有一重力不計，長2m2m的杠桿，的杠桿，左端掛左端掛50N50N的重物，右端掛的重物，右端掛150N150N的的重物。若使杠桿在水平