2019-2020學年八年級物理下冊121杠桿課件新版新人教版

12.1杠桿壯麗輝煌的咸陽宮曾巍然矗立于八百里秦川。司馬遷在《史記·荊柯列傳》中有關于這座宮殿的描述。我們的祖先在建造咸陽宮時就利用工具搬動巨大的石塊、木頭等重物。你能講出其中的道理嗎？10種大型機械TI超級油輪弗吉尼亞及核潛艇大貝莎利勃海爾R9800復合式運動橋球面射電望遠鏡德國克虜伯Bagger293挖掘機比塞洛斯RH400NASA航天飛機運輸車空基火箭發(fā)射平臺這些機械不止大型，而且復雜，但是不管機械多么復雜，都可以從中找到構成它們的基本元素——桿、輪、鏈條等。大貝莎利伯海爾R9800思考?你能選擇合適的工具嗎？問題?生活中你還會借助別的工具嗎？問題??你能總結上述工具的共同點嗎？??桿??轉動??繞固定點在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿。杠桿硬棒可以是直的，也可以是彎曲的，但必須是硬的，不能發(fā)生明顯形變。一根硬棒成為杠桿的條件：注意問題1.要有力的作用。2.能繞某固定點轉動。你還知道哪些物體是杠桿嗎？?鋼絲鉗杠桿?桿秤?瓶蓋起子?道釘撬?火鉗?獨輪車在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿。杠桿的五要素支點：杠桿可以繞其轉動的點O。動力：使杠桿轉動的力??????F1

。阻力：阻礙杠桿轉動的力??????????F2。動力臂：從支點O到動力??????F1

????作用線的距離

??????L1

????。阻力臂：從支點O到阻力F2

??????作用線的距離L2

??????。OF2F1L2L1?①確定支點和力的作用方向。畫力臂的方法OOOO····F1F1F1FF2?②用實線作從支點O向力的作用線畫垂線，標出垂足。畫力臂的方法若在畫力臂的過程中力的作用線不夠長，必須用虛線延長。注意?③用大括號勾出力臂，并在旁邊標出力臂符號L（或用兩端帶箭頭的直線標注）。畫力臂的方法一找支點二畫線，三連距離四標簽。歸納L2L1杠桿示意圖的作法·OF1F2L1L2注意?1.力臂是支點到力的作用線的距離，不是支點到作用點的距離。2.力的作用線是一條直線，沒有方向。3.力臂和力的作用線用虛線表示，且力臂的長度應該用大括號標記；垂直的地方應有垂足；支點處用O標記。例題如圖，這款圖釘來自于一個初中生的創(chuàng)意，翹起部分為我們預留下施力空間。拔起圖釘時，將圖釘看作杠桿，其支點為（）。A.A點B.B點C.C點D.D點D例題如圖所示的杠桿，作用在杠桿上的力F所對應的力臂最長的是（）。C例題請按題目要求作答：如圖輕質(zhì)杠桿處于靜止狀態(tài)，請在圖中畫出力F1

??????的力臂和阻力F2

????????。F2例題作出下列杠桿的五要素。F2OL1L2杠桿的平衡條件物體的平衡狀態(tài)杠桿的平衡狀態(tài)保持靜止保持勻速直線運動保持勻速轉動保持靜止思考?體重不同的兩人能不能讓蹺蹺板穩(wěn)定下來？思考??杠桿滿足什么條件才能處于平衡狀態(tài)呢？??靜止或緩慢的勻速圓周轉動。?【平衡狀態(tài)】探究?探究杠桿的平衡條件。猜想4??F1·L1=F2·L2??=?F1+L1=F2+L2猜想1猜想2猜想3?F1-L1=F2-L2討論?A、B兩圖中的杠桿處于靜止狀態(tài)，實驗時采用哪幅圖？為什么？??實驗時，使杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接測出力臂的大小。L1L2思考?如何使杠桿在水平位置平衡？??杠桿兩側各有一個平衡螺母，調(diào)節(jié)它可以使杠桿平衡。要使杠桿在水平位置平衡，哪側杠桿高，平衡螺母就往哪邊移動。討論?實驗中如何方便地提供動力和阻力？??可以使用多個鉤碼或者借助彈簧測力計。探究?探究杠桿的平衡條件。??

1.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。??

3.改變鉤碼數(shù)量或位置，重復上面的步驟，得出三組數(shù)據(jù)。?2.設右側鉤碼對杠桿施的力為動力F1??????，左側鉤碼對杠桿施的力為阻力F2

??????；測出杠桿平衡時的動力臂L1??????和阻力臂L2

??????；把F1??????、F2

??????、L1

??????、L2

??????的數(shù)值填入表格中。探究?探究杠桿的平衡條件。??

1??

1??

1??

1?0.2??

0.2??

0.2??

0.2??

0.1??

0.5??

0.3??

1.5杠桿平衡時，動力×動力臂＝阻力×阻力臂。?杠桿的平衡條件??

1??

1??

1??

1?0.2??

0.2??

0.2??

0.2??

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0.5??

0.3??

1.5F1·L1=F2·L2思考?實驗中如果彈簧測力計傾斜了，它的示數(shù)會變大、變小還是不變？為什么？?傾斜會導致力臂變小，而阻力和阻力臂保持不變，為了保持平衡，力會變大，即彈簧測力計的示數(shù)變大。例題下圖為探究杠桿平衡條件實驗。實驗前，發(fā)現(xiàn)杠桿右端高，要使杠桿在水平位置平衡，應將左端螺母向____調(diào)節(jié)。如圖所示，實驗時，在杠桿左邊A處掛兩個相同鉤碼（每個鉤碼50g），要使杠桿再次在水平位置平衡，右端B處彈簧測力計讀數(shù)為____N。右0.8例題在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：（1）如圖a所示的杠桿此時處于______（平衡、不平衡）狀態(tài)，此時應將杠桿右端的平衡螺母向____（選填“左”或“右”）旋，才能使杠桿在水平位置平衡。（2）如圖b所示，用彈簧測力計豎直向下拉，杠桿始終保持水平平衡；使杠桿始終在水平位置平衡的好處是______________。把彈簧測力計由豎直方向逐漸向左轉動，則彈簧測力計的示數(shù)將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。不平衡右便于測量力臂變大例題小東在做探究杠桿平衡條件的實驗時，先在杠桿兩端豎直掛鉤碼進行實驗探究，再用彈簧測力計取代一側的鉤碼繼續(xù)探究，沿如圖所示的方向拉彈簧測力計。他這樣做的最終目的是（）。A.便于正確認識力臂B.便于測量力臂的大小C.便于直接讀出拉力的大小D.便于得出杠桿平衡條件A問題據(jù)《杭州日報》報道，2001年6月22日，在杭州動物園內(nèi)，一位物理老師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質(zhì)量。測量時利用了一根長度為10m的槽鋼作為杠桿。測得吊車吊鉤的懸點距彈簧測力計一端9m，距系鐵籠處6cm，當槽鋼處于平衡狀態(tài)時彈簧測力計的讀數(shù)為200N。若不計槽鋼和鐵籠的質(zhì)量，請估算大象的質(zhì)量。g取10N/kg。甲答案如圖乙所示,吊鉤固定處點O為支點。人通過彈簧測力計對杠桿的拉力為動力F1=2OON，動力臂L1=9m；若不計槽鋼和鐵籠的質(zhì)量，則大象對杠桿的拉力為阻力F2，數(shù)值上等于大象所受的重力G，阻力臂L2=6cm=0.06m，g＝10N/kg。利用杠桿平衡條件解題的一般步驟簡化題干模型，標明杠桿的五要素；分析杠桿兩側物體的受力，得到兩側杠桿上力的大?。涣谐龈軛U的平衡條件，求解未知量。在步驟2中，若是杠桿兩側受力復雜，則應用二力平衡的相關知識，求出杠桿上的力。注意思考請仔細觀察，利用撬棒撬石頭時，它的動力臂和阻力臂，哪個更長呢？我們在使用時，是省力了？還是費力了呢？OF2F1L2L1問題1?在生活中，你發(fā)現(xiàn)了哪些工具是省力杠桿？?省力杠桿：動力臂大于阻力臂，動力小于阻力。問題2我們在使用省力杠桿時，得到了省力的利益，同時我們又付出了怎樣的代價呢？問題3?請注意觀察，賽艇的船漿在劃水時，它的動力臂和阻力臂，哪個更長呢？我們在使用時，是省力了？還是費力了呢？問題4使用費力的杠桿，有什么好處呢？問題5?在生活中，你發(fā)現(xiàn)了哪些工具是費力杠桿？?費力杠桿：動力臂小于阻力臂，動力大于阻力。使用費力杠桿，雖然費了力，但卻省了動力作用點移動的距離。?托盤天平?等臂杠桿：動力臂等于阻力臂，動力等于阻力。物理天平物理實驗室中，我們使用的天平就是等臂杠桿。例題下列杠桿中，屬于省距離杠桿的是（）。A.天平CB.開瓶器C.筷子D.鉗子例題如圖所示的釣魚竿可以看成一個杠桿，關于釣魚竿，下列說法正確的是（）。A.釣魚竿是省力杠桿，B點是支點B.A點是支點，使用釣魚竿可以省功C.釣魚竿是費力杠桿，它的好處是可以省距離D.釣魚竿是省力杠桿，增大兩只手之間的距離能更省力C例題下列工具中，不屬于費力杠桿的是（）。A.劃賽艇的槳BB.剪鐵絲的鉗子C.用筷子夾食物D.用鑷子取藥品例題以下有關杠桿的應用中，屬于費力杠桿的是（）。A.用鑷子夾取砝碼B.開啤酒瓶蓋的起子C.剪鐵皮的剪刀D.用撬棒撬石頭A思考在B端施加什么方向的力才能使力最小？在阻力和阻力臂保持不變的情況下，要想使力最小，對應的力臂要最大。結論以支點和力的作用點的連線為力臂最長，對應的力最小。F1F2F3L1L2L3例題如圖所示，工人沿臺階向上滾動圓柱形塑料桶。O

1為支點，O

2為圓桶的橫截面的圓心，請在圖中畫出工人作用在圓桶上的最小動力F的示意圖。FL例題如圖所示，曲臂杠桿中OC＝AB＝20cm，BC＝30cm，m＝10kg，O為支點，畫出使輕質(zhì)杠桿保持圖示靜止時的最小力F的示意圖，且F＝____N。40F2FD例題如圖所示，要使杠桿平衡，在A點作用的力分別為????????F

1、F2、F3，則（）。A.沿豎直方向的力????????F

1最小B.沿垂直杠桿OA方向的力F2最小C.沿水平方向的力F3最小D.無論什么方向，用的力一樣大B人體中的杠桿人的頭顱：點一下頭或抬一下頭是靠杠桿的作用，杠桿的支點在脊柱頂端，支點前后各有肌肉，頭顱的重力是阻力。支點前后的肌肉所用的力是動力。支點前后的肌肉配合起來，有的收縮，有的拉長，形成低頭、仰頭動作。人體中的杠桿人的手臂：人的手臂繞肘關節(jié)轉動，可以看成是由肌肉和手臂骨骼組成的杠桿在轉動。肘關節(jié)是支點，肱二頭肌肉所用的力是動力，手拿的重物的重力是阻力，舉起一個重物，肌肉要花費約6倍以上的力氣。雖然費力，但是可以省距離（少移動距離），提高工作效率。人體中的杠桿走路時的腳：我們走路抬起腳時，腳就是一個杠桿。腳掌跟是支點，人體的重力就是阻力，腿肚肌肉產(chǎn)生的拉力就是動力。杠桿模型如圖所示。這種杠桿可以克服較大的體重。練習如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是（）。A.將左邊的鉤碼去掉兩個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移兩格B.在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變C.將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變D.將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格A練習下列所示的生活工具中屬于費力杠桿的是（）。A.開瓶器BB.筷子C.羊角錘D.托盤天平例題生活中經(jīng)常會使用到杠桿，下列杠桿的使用能夠省距離的是（）。A.開瓶器BB.釣魚桿C.鍘刀D.自行車闡例題作出圖中拉力F的力臂L。LLL例題如圖所示，O為杠桿支點，請在圖中B點畫出使杠桿在圖示位置平衡的最小動力F，及其力臂L。LFF2F1L2L1練習如圖所示，杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)，輕質(zhì)彈簧測力計作用在A點，使其從①→②（豎直向下）→③。此過程中，有關彈簧測力計的示數(shù)敘述正確的是（）。A?.①位置處示數(shù)最小B.②位置處最大C.③位置處示數(shù)最小D.先變小后變大D練習如