八年级下物理课件八年级下册物理课件《杠杆》 人教新课标 (7)_人教新课标 72页

这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械 复 杂 机 械 都 是 由 简 单 机 械 组 成 的 （抽油机） 最简单的机械——杠杆 这是最常用的工具，它是根据杠杆原理制造的 ． 它 们 都 是 杠 杆 ， 有 什 么 共 同 特 点 ？ 一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆 一、杠杆的定义 注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲 的,即硬棒可以是各种各样的形状. 这些用具都是杠杆 钢丝钳 杆秤 瓶盖起子 道钉撬 火钳 独轮车 汲 水 的 桔 槔 古代的杠杆 O F1 F2 l1 l2 支点 动 力 阻 力 动力臂 阻力臂 二、杠杆的五个要素 • 2、杠杆的五要素： 1 .支点(O)：杠杆绕着转动的点。 2 .动力（F1） ：使杠杆转动的力。 3 .阻力（F2） ：阻碍杠杆转动的力。 4 .动力臂（L1） ：从支点到动力作用线的距离。 5 .阻力臂（L2） ：从支点到阻力作用线的距离。 a 力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的 一条直线。 b 距离：点到直线的垂线段的长度。 提问：什么是力臂？ 2 杠杆是否都是直的？ 回答：力臂是支点到力的作用线的 垂直距离。 思考讨论： 1 力臂是一定在杠杆上吗？ 3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但 作用方向改变，力臂是否改变？ 答：不是 答：杠杆可以是直的，也 可以是弯的 答：要改变 F1 F2 l1 l2 O 画出各力和力臂 （1）辨认杠杆，找出支点、动力和阻力； （2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线 ． （3）从支点作出到力的作用线的垂直线。 (4)用大括号将力臂括上，并标上符号。 画力臂的方法是： 归纳：一找支点二画线， 三连距离四标签。 （1）先确定杠杆的支点Ｏ和画动力、阻力的方向。 （2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线 （注意： 画的时候要用虚线将力的作用线延长。） （３）用实线或虚线作从支点Ｏ向力的作用线引垂 线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。 （４）最后用大括号勾出力臂，并在旁边写上字母 L1或L２。 画力臂的方法是： 口诀：一找支点，二画线，三作垂线。 l2 l1 B F2 O F1 A F2 B O A F1 画出图中各力的力臂 （1）找出支点的位置 （2）沿动力、阻力的作用 方向将力的作用线画出 （3）从支点作动力、阻力 作用线的垂线 (4)用大括号将力臂括上，并标上符号。 画出图中杠杆各力的力臂 F1 F2 l1 l2 F1 F2 l1 O l2 O F1 F2 O l2 l1 F2 F1 l2 l1 F2 F1 l2 l1 为什么用杠 杆能够产生那么 巨大的力呢？ ? 重点二：探究杠杆的平衡条件 物体的平衡状态 杠杆的平衡状态 保持匀速直线运动 保持静止 保持匀速转动 保持静止 A B 实验设计 杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台 重点二：探究杠杆的平衡条件 器 材 : 测量的物理量: 动力、阻力、动力臂、阻力臂。 A、B两图中的 杠杆处于静止状态， 实验时采用哪幅图？ 讨论： 选择A图 · F1 F2 O l1 l2 倾斜状态时力臂 不好测量 便于测量力臂 为什么要让杠杆在水平位置平衡呢？ Ol1 l2 F1 F2 重点二：探究杠杆的平衡条件 在“研究杠杆的平衡条件”实验中： ①实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使 杠杆在____位置平衡，这样做是 为了 ____________________.若发现杠杆左端低、 右端高，这 时应将两端的螺母都向__移. ②实验中，我们是根据测得的数据，通过 计算___________________________才归纳 出杠杆的平衡条件是： _________________________________。 在杠杆上直接确定力臂的大小 右 水平 动力×动力臂和阻力×阻力臂 动力 ×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2 ) 注意事项： （5）结论：杠杆的平衡条件： 动力 X 动力臂＝阻力 X 阻力臂 用字母表示为: F1l1=F2l2 或 当杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几 倍，动力就是阻力的几分之一 例：一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠 杆平衡,则动力与阻力之比是______。 当作用力过支点时，力臂为0 提问： 步骤1，为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在 水平位置平衡？ 答:在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时，杠杆 有 一定的重力，为保证实验中杠杆的平衡条件： 动力×动力臂等于阻力×阻力臂成立，必须使 　杠杆的重力（包括两端的平衡螺母的总重力） 　乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母， 　使杠杆在水平位置平衡，就是要保证杠杆的总 　重力乘以其力臂为零，同时为了实验时方便在 杠杆上直接读出力臂。 步骤2， 为什么在杠杆两边挂上不同数 量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平 位置重新平衡？ 答: 杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是 力臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的距离就不是 力 臂。使杠杆在水平位置重新平衡，目的是从杠杆上的刻 度 值直接读出力臂的长度. F1 F2 动力臂L1 阻力臂L2 O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 〉L2 ∴F1〈 F2 这是省力杠杆 省力杠杆 三种不同类型的杠杆 h S=4h O F2 F1 A B F2 F1 A1 B1 省力，费距离 省力杠杆的特点 举例：生活中的省力杠杆？ 指甲刀 省力杠杆 F2 F1 动力臂L1 阻力臂L2O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 〈 L2 ∴F1 〉 F2 这是费力杠杆 费力杠杆 F2 F1 S=h/4 hA1 B1 A B F2 F1 O 费力，省距离 费力杠杆的特点 举例？ 费力杠杆 F2F1 动力臂L1 阻力臂L2 O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 = L2 ∴F1 = F2 这是等臂杠杆 不省力，也不省距离 等臂杠杆的特点 ⑶动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆 四、杠杆的分类 • （1）省力杠杆：l1>l2，则F1F2，使用这类 杠杆，虽然费力，但可以省距离。 • （3）等臂杠杆：l1=l2，则F1=F2，使用这类 杠杆，既不能省力，也不能省距离。 三类杠杆的特点 3 4 G O A B 6 ① 要使此杠杆平衡，在A点施加的最小的力。 ②要使此杠杆平衡，施加的最小的力是多少？ 作用点在 哪里，方向如何？ 如图，求： 求最小的力 如图，要将一圆柱体滚到台阶上面， 问如何才能用力最小。 如图，要把高木箱推倒，怎样才能做到用力 最小 F1 F2 O F1 F2 O F1 F2 O 如图，比较F1 和F2的大小 力的变化 F1 F2 如图，从F1到F2 力的大小如何变 化？ F1 F2 如图，比较F1和F2的大小。 A B 如图，由上图变为 下图时，杠杆还能 不能平衡？ 分 析 它 们 分 别 是 什 么 杠 杆 钢丝钳 杆秤 瓶盖起子 道钉撬 火钳 独轮车 哦，大象太重了！ 我怎样才能将它撬起来呢？ F1 F2 l1 l2 ·O 例题1：如图，一轻质杆OA一端固定 在竖直墙上，可绕O点转动，已知 0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A点处悬挂 一重物G，质量为2kg，若在B处施一 竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线 上平衡，此时拉力F为多少？ B AO F 例题2：如图：OB=2BA，物体重为 60N，不计杠杆自身重力，绳与杆的 夹角为30℃，则绳的拉力为多少？ O B A 例题3：如图，杠杆上标有刻度， GB=5N，GA＝8N，杠杆水平平 衡时，A物体对杠杆的拉力是多 少牛顿？ 此时A物体受到地面对它的支持 力为多少？ A B 一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆 支点：杠杆绕着转动的点(O点) 动力：使杠杆转动的力(F1) 阻力：阻碍杠杆转动的力(F2) 　动力臂：从支点到动力作用线的距离(l1) 　阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(l2) 杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2或 杠杆的应用 1.如图所示的杠杆处于平衡状态，若在A 处的钩码组下再挂一个同样的钩码，要 使杠杆重新恢复平衡，应该怎样做？若 在两边各加一个相同的钩码，杠杆会平 衡吗？ A O B 2.市区街道两旁可看到如图所示的公益广 告牌，它可看做一个处于平衡状态的杠 杆，在图中画出使它平衡的力的力臂。 B G l1 l2 A F 3、道钉橇有关尺寸如图所示，若在A 点竖直向下的作用200牛的力，道 钉橇对道钉会产生多大的力？ O1.2m F1 6cm F2 4、各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要 剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适 （ ） 5、 ①剪铁皮的剪子、②钓鱼杆、③动滑轮、 ④定滑轮、⑤天平、⑥电工钳,其中省力的杠 杆是_________________省距离的杠杆 ________________,等臂的杠杆________. 6、一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上 重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端 多远处才能使扁担平衡？ 分析：人肩挑处是 扁担的支点O，前 后两货物的重分别 为动力和阻力，要 求的肩处离前端的 距离是动力臂。 F1=G1＝600N F2=G2＝200N Ol1 l2 L=1.8m 解　：根据L1＋L2＝1.8m得出 　　　L2=1.8m－L1－－－－－（1） 根据杠杆的平衡条件： 　　　F1L1＝F2L2 　　　将（1）代入得 　　　600N X L1＝200N X (1.8m－L1） 　　　解之得：L1=0.45m 答 ：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁 　　 担平衡。 7、如图所示，重物G=400N，AB=20cm， BC=60cm，CD=60cm，求将重物G提起时所用的 最小动力（图中装置可绕A点转动）。 8.如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所 画力臂正确的是（ ）D 9.图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B 端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ） A. F=G； B. F〈 G； C. F 〉G； D. 无法比较。 A O B F G 10. 若力作用在杠杆上，作用点不变，但作用 方向改变，力臂是否改变？ 答：改变。 F1 O L1 L2 F2 4. 哪种剪纸方法省力？ 哪种剪纸方法省距离？