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(共26張PPT)
杠桿
第1節
第十一章 機械與功
（教科版）八年級
下
01
學習目標
1.學會認識杠桿；
2.能從常見的工具中與簡單機械中識別出杠桿；
3.理解杠桿的平衡條件及其杠桿的應用；
4.會畫杠桿的示意圖（動力與動力臂、阻力與阻力臂）；
5.能利用杠桿平衡條件進行簡單計算
02
新課標要求+課標解讀
2022課標要求：
2.2.6知道簡單機械。探究并了解杠桿的平衡條件。
課標解讀：
經歷探究杠桿平衡條件的過程，對杠桿平衡條件進行猜想與假設，設計出驗證方案;對獲得的信息進行處理，采用比較分析的方法科學分析相關數據，得出杠桿的平衡條件。
能用杠桿的平衡條件解決簡單的具體問題，能根據自己制訂的分類原則對杠桿分類，感受杠桿在生活中的廣泛應用，提高探究的樂趣。通過對杠桿的探究，讓學生逐步學會透過現象認識事物本質的方法，體驗科學探究的樂趣，激發學生學習物理的興趣，培養學生認真、細致和實事求是的科學態度。
03
激趣導入
【觀察】勞動人民在長期生產、生活中創造了許多機械。這是勞動人民的聰明智慧的結晶，也是社會活動必不可少的工具。
03
激趣導入
為了方便研究，人們將機械的各種構件歸并為杠桿、滑輪、輪軸、斜面、螺旋等，并把它們稱為簡單機械。
人的力量是有限的，但是人的智慧是無窮的。人們在勞動中經常使用各種機械，使工作更省力、更方便。有的機械很簡單，例如，鉗子、扳手、螺絲刀等等；有的機械比較復雜，例如，縫紉機、車床、收割機等等。
04
新課教學
一、杠桿
只要在力的作用下能夠繞某支撐點（固定點）轉動的堅硬物體都可以看做杠桿。
1. 定義
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新課教學
2. 杠桿五要素
（1）支點：繞著轉動的固定點（O）；
（2）動力：使杠桿轉動的力（F1）；
（3）阻力：阻礙杠桿轉動的力（F2）；
O
F1
F2
（4）動力臂：從支點到動力作用線的距離L1;
L1
（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離L2;
L2
力臂
從支點到力的作用線的距離，用l表示。
動力與杠桿轉動方向相同。
阻力與杠桿轉動方向相反。
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新課教學
力臂的畫法
1. 定點：確定支點；
2. 畫線：畫出力的作用線；
3. 引垂：作支點到力的作用
線的距離；
4. 標示：在垂線段上標出力
臂的符號。
O
F2
F1
L2
L1
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新課教學
C
B
D
A
O
F1
F2
作羊角錘的力臂
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新課教學
二、杠桿的平衡條件
科學探究：杠桿的平衡條件
提出問題：杠桿在滿足什么條件時才會平衡？
實驗裝置
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新課教學
實驗器材
帶等分刻度的均質木尺、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計。
當杠桿平衡時，分別測出動力F1、阻力F2，動力臂l1、阻力臂l2。并多次改變力和力臂，獲取多組數據，從而分析總結出杠桿的平衡條件。
設計實驗
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新課教學
進行實驗
一、調平衡：
把杠桿安裝在支架上，調節杠桿兩端的平衡螺母， 使杠桿在水平位置平衡。
調節方法：杠桿哪端高，就向哪端調節平衡螺母。
目的：使杠桿的重力作用線通過杠桿支點，避免杠桿自身重力對杠桿平衡的影響。
向右調節
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新課教學
進行實驗
二、改變鉤碼和所掛位置
（1）杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。
（2）將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。
目的：保證力臂沿杠桿，便于測量力臂。
04
新課教學
三、多次測量
改變阻力和阻力臂的大小，相應調節動力和動力臂的大小，再做幾次實驗。
在杠桿的一側掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄表格中。
目的：使實驗結論具有普遍性。
四、用彈簧測力計代替一側鉤碼
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實驗表格
次數 動力F1/N 動力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 1 15 3 5
2 2 10 2 10
3 3 10 2 15
4 2 20 4 10
……
×
×
=
數據分析
動力×動力臂 = 阻力×阻力臂
實驗結論
杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂。
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新課教學
歸納總結
杠桿平衡時：動力×動力臂＝阻力×阻力臂
計算公式:
F1 L1=F2 L2
或變形式:
作用在杠桿上兩個力的大小與他們的力臂成反比。
注意：
（1）應用公式計算時，單位要統一，即動力和阻力的單位要用牛（N），動力臂和阻力臂的單位要相同。
（2）杠桿是否平衡，取決于力和力臂的乘積；乘積相等就平衡；否則沿著乘積大的那端轉動。
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新課教學
三、杠桿的分類
1.省力杠桿
(1)示意圖：如圖所示
(2)特點：動力臂______阻力臂，平衡時動力______阻力。用較小的動力就可以克服較大的阻力。（L1>L2， F1大于
小于
(3)常見的省力杠桿：瓶蓋起子、羊角錘起釘子、獨輪車、鉗子等。
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新課教學
2.費力杠桿
(1)示意圖：如圖所示
(2)特點：動力臂______阻力臂，平衡時動力______阻力。動力作用點移動較小的距離就可以使阻力作用點移動較大的距離。（L1〈L2， F1 〉F2）
大于
小于
(3)常見的費力杠桿：鑷子、縫紉機腳踏板、釣魚竿、筷子夾菜、皮劃艇的槳、掃帚掃地等。
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新課教學
3.等臂杠桿
(1)示意圖：如圖所示
(2)特點：動力臂______阻力臂，平衡時動力______阻力。這樣的杠桿既不省力也不費力。（L1>L2， F1等于
等于
(3)常見的等臂杠桿：天平、定滑輪。
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新課教學
C
1.下列工具在正常使用時，屬于費力杠桿的是（ ）。
A.啟瓶器
B.切紙鍘刀
C.食品夾
D.羊角錘
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新課教學
B
2.如圖所示，分別沿力F1、F2、F3、的方向用力，使杠桿平衡，關于三個力的大小，下 列說法正確的是（ ）。
A.沿F1方向的力最小；
B.沿F2方向的力最小；
C.沿F3方向的力最小；
D.三個力的大小相等
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
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新課教學
水平
3.小陽同學在做“探究杠桿平衡條件”的實驗時，他把杠桿掛在支架上，發現左端向下傾斜。
（1）若使杠桿在 位置平衡，需把平衡螺母向 端調節。
（2）如果在杠桿的A處掛三個相同的鉤碼，則在B處要掛 個同樣的鉤碼，杠桿才能重新平衡。
（3）若在C處掛6 N的鉤碼，用彈簧測力計作用在B點，要使杠桿在水平位置平衡，最小拉力的方向應該 ，此時彈簧測力計的示數為 。
右
2
豎直向上
2N
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新課教學
4.畫出羊角錘起釘子時動力F1的力臂。
L1
05
課堂小結
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