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(共35張PPT)
杠 桿
6.5
第六章 力和機械
（滬粵版）八年級
下
什么是杠桿
探究杠桿的平衡條件
a、什么是杠桿
b、杠桿的作圖
a、杠桿的平衡狀態
b、杠桿的平衡條件
杠桿的類型及應用
a、省力杠桿
b、費力杠桿
一
二
三
01
學習目標
c、等臂杠桿
02
激趣導入
給我一個支點，我可以撬起整個地球
——阿基米德
“
”
02
激趣導入
大人和小朋友分別坐在蹺蹺板的兩端，怎樣才能使蹺蹺板保持水平呢？
知識點1——杠桿
a、什么是杠桿
b、杠桿的作圖
一
下圖所示的器材是我們日常中常見的杠桿，它們都有什么共同點？
共同點：①都有一個固定的點 ②能繞著固定點轉動 ③足夠堅固
撬棒
蹺蹺板
剪刀
物理學中，把在力的作用下能繞某一固定點轉動的硬棒（直棒或曲棒）， 叫做杠桿。
F1
F2
O
將圖片模型化，作力的分析……
讓杠桿轉動力叫做
動力（F1）
阻礙杠桿轉動的力叫做
阻力（F2）
杠桿繞著轉動的點叫做
支點（O）
從支點到動力的作用線的垂直距離叫
動力臂（ L1）
從支點到阻力的作用線的垂直距離叫
阻力臂（L2 ）
組成杠桿的五要素
L1
L2
F2
O
F1
L1
L2
杠桿的作圖方法
通常，我們會通過作圖分析杠桿中力的作用……
①確定支點，即杠桿轉動的點
②畫出動力和阻力
③畫出動力和阻力力的作用線，即在力的方向（或反向）作延長線（用虛線表示）
④畫出動力臂和阻力臂，即作支點到作用線的垂線（用虛線表示），標出垂足和力臂
嘗試下列各圖的力臂……
L1
L2
L1
L2
L1
L2
注意：作用線、支點到作用線的的垂線要用虛線
不要忘記標注垂足
知識點2——探究杠桿的平衡條件
a、杠桿的平衡狀態
b、杠桿的平衡條件
二
杠桿在什么狀態下為平衡？
靜止
勻速轉動
杠桿的平衡狀態：杠桿靜止不動或繞支點勻速轉動時，我們則認為此時杠桿的狀態為平衡狀態
回到前面所說的蹺蹺板場景，為了便于探究蹺蹺板怎樣才能保持水平狀態，需要對它進行簡化。如右圖所示，用帶有等分刻度的均質木尺代替蹺蹺板，用鉤碼代替人……
杠桿的平衡條件
將杠桿放在水平桌面上，調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿處于水平平衡狀態。
接著在杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，調整鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡，進行多次實驗。
設左側鉤碼對杠桿施加的力為動力F1，右側鉤碼對杠施加的力為阻力F2；杠桿平衡時的動力臂為L1，阻力臂為 L2。

為什么要使杠桿處于水平平衡？
怎么使杠桿處于水平平衡？

為什么要進行多次實驗？

①消除杠桿自重對實驗的影響
②便于直接讀取力臂
①實驗前，調節平衡螺母（左偏右調右偏左調）
②實驗中，加減砝碼
避免實驗結論的偶然性，得到普遍性規律
F1
F2
L2
L1
杠桿的平衡條件
多次改變杠桿兩端鉤碼的數量和掛鉤碼的位置，使杠桿處于水平平衡狀態， 將各次實驗所得的數據填入表中。
實驗序號 左側 右側 動力 F1/N 動力臂 L1/m 阻力 F2/N 阻力臂 L2/m
1
2
3
分析表中的數據，找出它們之間的關系。
杠桿的平衡條件
實驗結果表明，杠桿的平衡條件是
動力×動力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
在《墨經》中，墨子對杠桿定理有著精妙的描述。墨子指出 “衡而必正，說在得?！?br/>“衡，加重于其一旁，必捶，權重相若也，相衡，則本短標長，兩加焉，重相若，則標必下，標得權也?！?br/>例如在稱重物時，秤桿之所以會平衡，原因就是 “本” 短 “標” 長，這里的 “本” 即為阻力臂，“標” 即為動力臂。
那么前面所說的蹺蹺板場景， 中大人所受的重力大小為 750N，小朋友所受的重力大小250N。當大人坐在離蹺蹺板的轉軸0.5m處時，小朋友應該坐在哪里才能使蹺蹺板水平平衡？
解：根據杠桿的平衡條件 F1L1=F2L2，得
L1=
750N×0.5m
F2L2
F1
F2L2
F1
=
250N
=
=
1.5m
答：小朋友應該坐在離蹺蹺板的轉軸1.5 m處。
例
知識點3——杠桿的類型及應用
a、省力杠桿
b、費力杠桿
三
c、等臂杠桿
早在3000多年前，我國勞動人民就已經應用杠桿進行勞作，例如搗谷的舂和汲水的桔槔。
它們都讓人們更加省力進行勞作
是否所有杠桿都是省力的呢？
分析下列幾種平衡狀態下的杠桿模型，根據F1L1=F2L2，分析總結它們的特點及用力情況。
F1
F2
O
L1
L2
F1
F1
F2
F2
L1
L1
L2
L2
O
O
∵L1＞L2，∴F1＜F2
∵L1＜L2，∴F1＞F2
∵L1=L2，∴F1=F2
省力杠桿
費力杠桿
等臂杠桿
省力，但是費距離
費力，但是省距離
既不省力也不省距離
根據省力杠桿的特點，日常生活中的應用有……
撬棒
核桃夾
開瓶器
羊角錘
扳手
根據費力杠桿的特點，日常生活中的應用有……
鑷子
釣魚竿
筷子
船槳
根據等臂杠桿的特點，日常生活中的應用有……
天平
蹺蹺板
04
課堂小結
杠桿
杠桿的定義：物理學中，把在力的作用下能繞某一固定點轉動的硬棒（直棒或曲棒）， 叫做杠桿。
杠桿的組成
五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂
探究杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2
費力杠桿
杠桿的作圖
省力杠桿
等臂杠桿
杠桿的類型及應用
特點：省力，但是費距離
應用：扳手、撬棒、開瓶器、羊角錘等等
特點：費力，但是省距離
應用：船槳、筷子、鑷子、釣魚竿等等
特點：既不省力也不省距離
應用：天平、蹺蹺板等等
05
隨堂練習
1、關于杠桿，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．杠桿一定是一根直的硬棒
B．杠桿的支點一定在杠桿上，且在杠桿的中間位置
C．作用在杠桿上的動力一定與杠桿的阻力方向相反
D．力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上
D
2、如圖所示，用力打開夾子過程中，標注的夾子支點、動力、阻力正確的是（　　）
A． B． C． D．
A
05
隨堂練習
3、如圖表示的是《墨經》中最早記述了桿秤的杠桿原理模型。圖中“標”“本”表示力臂，“權”“重”表示力。以下說法中正確的是（　?。?br/>A．“權”小于“重”時，A端一定上揚
B．“權”小于“重”時，若要使杠桿水平平衡，“標”一定小于“本”
C．增大“重”時，若要使杠桿水平平衡，應把“權”向左端移
D．增大“重”時，若要使杠桿水平平衡，應換用更小的“權”
C
4、如圖所示，一輕質杠桿被細繩系在O點，在A處掛一實心金屬塊甲，B處掛一石塊乙時恰好能使杠桿在水平位置平衡，已知OA＝2OB，金屬塊甲的重力為G甲，石塊乙的重力為G乙，則（　　）
A．G甲：G乙＝1：2 B．G甲：G乙＝2：1
C．G甲：G乙＝1：3 D．G甲：G乙＝3：1
A
05
隨堂練習
5、如圖所示，小明和爸爸坐在蹺蹺板上處于平衡狀態。如果小明和爸爸都向中間的O點移動相同的距離，下列說法正確的是（　　）
A．蹺蹺板仍然平衡
B．爸爸端下降
C．小明端下降
D．可能爸爸端下降，也可能小明端下降
6、簡單機械在生活中應用廣泛，下列簡單機械屬于費力杠桿的是（ 　）
A．門把手 B．筷子 C．天平 D．開瓶扳手
C
B
7、如圖是搬運泥土的獨輪車，獨輪車屬于 　　杠桿（選填“省力”或“費力”）。設車箱和泥土的總重G＝1000N，運泥土時從A點提起獨輪車把手的力是F，F的大小至少是 　 　N。
05
隨堂練習
省力
250
2
8、如圖所示的杠桿，有相同鉤碼若干，現在距支點右側四格的A點處掛了四個鉤碼，如要保持在水平位置平衡，最少將 　　個鉤碼掛在支點左側 　 　格處。
8
05
隨堂練習
9、請在圖中作出杠桿靜止時L1對應的力F1和F2的力臂。
05
隨堂練習
10、日常生活中的門把手如圖1所示，握住門把手向下壓可以打開門，此時門把手可以看成如圖2所示的一個杠桿，O為支點，請在圖2中畫出作用在B點的最小動力F1的示意圖。
11、在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：
（1）實驗前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于 　 ?。ㄟx填“平衡”或“非平衡”）狀態；實驗時，小明沒有調節杠桿在水平位置平衡，就開始實驗，　 ?。ㄟx填“能”或“不能”）探究得到正確結論；請說出你的理由：　 ??；
（2）改變鉤碼的位置和個數，使杠桿平衡收集多組數據，其目的是 　 ?。?br/>（3）如圖乙，用測力計在A處豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，在測力計逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中，為了保持杠桿在水平位置平衡，測力計的示數將 　 ?。ㄟx填“變大”“變小”或“不變”）；
05
隨堂練衡
不能
杠桿的自重對平衡有影響
變大
避免偶然性，尋找普遍規律
（4）圖丙的漫畫中，　 ?。ㄟx填“小猴”或“小兔”）分得的蘿卜質量大，
其原因是 　 　。
05
隨堂練習
小猴
杠桿平衡時，力臂越小，力越大
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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