資源簡介

(共30張PPT)
物理 人教版（2024）
八年級下冊
第一節　杠桿
學習目標
1.能識別出杠桿，并準確找到支點、動力、動力臂等
2.通過實驗探究出杠桿平衡的條件（重點）
3.對杠桿進行分類
情景導入
下面是我們生活中常見的機械，他們有什么共同點？
都繞著一個點轉動
知識點1　杠桿
新知講解
杠桿：在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒，這根硬棒就叫杠桿
（1）“硬棒”泛指有一定長度的，在外力作用下不變形的物體。
（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。
知識點1　杠桿
新知講解
阻力：阻礙杠桿轉動的力叫阻力，用“F2”表示
支點：杠桿繞著轉動的固定點，用字母“O”表示
五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂
動力：使杠桿轉動的力叫動力，用“F1”表示
知識點1　杠桿
新知講解
動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離，用“ ”表示
阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離，用“ ”表示
例題1
畫出羊角錘起釘子時動力F1的力臂
知識點1　　杠桿
新知講解
L1
解析：力臂是從支點O做力的方向的垂線的距離。
知識點1　　杠桿
新知講解
L1
例題2
如圖所示，杠桿在力F1、F2的作用下處于平衡狀態，O為支點，l1是力F1的力臂，在圖中畫出F2的力臂和動力F1。
知識點1　　杠桿
新知講解
解析：過支點O作垂直于F2作用線的垂線段，即l2；過l1的末端作用垂直于l1的動力，即F1。如圖所示。
知識點1　　杠桿
新知講解
知識點2 杠桿的平衡條件
新知講解
杠桿在動力和阻力作用下靜止時，我們就說杠桿平衡。
那么杠桿平衡要滿足什么條件呢？
知識點2 杠桿的平衡條件
新知講解
實驗 探究杠桿的平衡條件
猜想與假設
在學習二力平衡時，如果作用在物體上的幾個力相互平衡，物體就處于平衡狀態。因為杠桿會轉動，所以杠桿在動力和阻力作用下靜止時，與二力平衡的情況是不同的，杠桿平衡不僅與力的大小有關，還可能與力的作用位置有關，即力臂有關。
知識點2 杠桿的平衡條件
新知講解
實驗 探究杠桿的平衡條件
(1)調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時，在水平位置保持平衡；
(2)在支點兩側掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿再一次在水平位置平衡，如圖所示。這時杠桿兩側受到的作用力分別等于兩側鉤碼所受的重力，力臂為懸掛點到支點的距離；
知識點2 杠桿的平衡條件
新知講解
實驗 探究杠桿的平衡條件
(3)設右側鉤碼對杠桿施加的力為動力F ,左側鉤碼對杠桿施加的力為阻力F ,測出杠桿平衡時的動力臂l 和阻力臂l ,把F 、F 、l 、l 的數值填入表格中。
(4)改變鉤碼個數和位置,多做幾次實驗（避免偶然性）,將實驗得到的數據填入表格中
知識點2 杠桿的平衡條件
新知講解
實驗 序號 動力F /N 動力臂l /cm 動力×動力 臂/(N·cm) 阻力F /N 阻力臂l /cm 阻力×阻力臂/(N·cm)
1 1.0 10 10 0.5 20 10
2 2.0 15 30 1.5 20 30
3 4.0 10 40 2.0 20 40
實驗結論：動力與動力臂的乘積總是等于阻力與阻力臂的乘積，即動力×動力臂＝阻力×阻力臂，或F ×l =F ×l
例題1
知識點2　杠桿的平衡條件
新知講解
下面是小王利用刻度均勻的勻質杠桿進行探究“杠桿的平衡條件”的實驗。（每個鉤碼重0.5N）
（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿左端下沉，這時應將平衡螺母向　　　　　　_____（選填“左”或“右”）端調節，直到杠桿在水平位置平衡。
（2）如圖1所示，①在杠桿A點處掛4個鉤碼，則在B點處應掛_____個同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡。
右
6
例題1
知識點2　杠桿的平衡條件
新知講解
②把B點處的鉤碼取下，在B點處施加一個豎直向下的拉力F=_____N時，杠桿仍然在水平位置平衡。當拉力F向右傾斜時，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將__________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。原因是_______________________________________________________。
（3）如果小王又進行了如圖2所示的探究，考慮杠桿__________的影響，發現用彈簧測力計在C點豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時，則彈簧測力計的示數應大于__________N。
3
變大
F的力臂變小了
自重
3
解析：（1）探究杠桿平衡條件時，首先要對杠桿進行水平平衡調節，使杠桿的重心落在支點上，消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響，調節的原則是“左沉右調，右沉左調”，本題中發現杠桿左端下沉，這時應將平衡螺母向右調節，直到杠桿平衡為止；
（2）①在圖1中，要使杠桿平衡，則應該根據杠桿平衡條件“動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂”得出應該在B點掛上6個同樣的鉤碼；②F拉＝G＝6×0.5N＝3N；當拉力F向右傾斜時，力臂將減小，其他條件不變，則為了使杠桿仍然在水平位置平衡，拉力F的大小將變大；
（3）探究時如果按圖2所示進行實驗，則杠桿重心不可能落在支點上，因此要考慮杠桿自重對杠桿平衡的影響；根據杠桿平衡條件“動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂”得出至少在C點豎直向上的拉力要大于3N。
知識點2　杠桿的平衡條件
新知講解
例題2
知識點2　杠桿的平衡條件
新知講解
“節約用水，人人有責”，應養成隨手關閉水龍頭的好習慣。水龍頭手柄可視為如圖所示杠桿，O為支點，F為阻力，分別用力沿a、b、c、d方向關閉水龍頭，其中用力最小的是（　　）。
A．a B．b C．C D．d
B
解析：根據杠桿平衡的條件，阻力和阻力臂不變，動力臂最大時，動力最小，所以用力沿b方向關閉水龍頭時，動力臂最大，用力最小，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。
知識點2　杠桿的平衡條件
新知講解
知識點3 生活中的杠桿
新知講解
杠桿的分類：省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿
例題1
知識點3　生活中的杠桿
新知講解
如圖所示，開瓶器開啟瓶蓋時，可看作是（　　）。
A．以A為支點的費力杠桿 B．以A為支點的省力杠桿
C．以B為支點的費力杠桿 D．以B為支點的省力杠桿
B
解析：經驗告訴我們，開啟瓶蓋時，瓶蓋中的B點被撬起，故B點是阻力的作用點；
在開啟的過程中，開瓶器繞A點轉動，故A是支點。
在整個過程中，動力臂大于阻力臂，故它是省力杠桿，因此開瓶器開啟瓶蓋時，可看作是以A為支點的省力杠桿，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。
知識點3　生活中的杠桿
新知講解
例題2
知識點3　生活中的杠桿
新知講解
下列常用的一些工具，它給我們帶來了很多便利。其中屬于費力杠桿的是（　　）。
A．核桃夾 B．食品夾
C．園藝剪刀 D．天平
B
解析：A．核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；
B．食品夾使用時動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故B符合題意；
C．園藝剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；
D．天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故D不符合題意。故選B。
知識點3　生活中的杠桿
新知講解
課后總結
謝謝觀看
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