資源簡介

(共56張PPT)
人教版物理八年級下冊
第十二章 簡單機械
匯報人：孫老師
匯報班級：X級X班
第1節(jié) 杠桿
目錄
壹
學習目標
貳
新課導入
叁
新知探究
肆
隨堂練習
伍
課堂小結(jié)
第壹章節(jié)
學習目標
學習目標
1.能識別出杠桿，知道杠桿的五要素
2.通過實驗，探究杠桿的平衡條件，并能利用杠桿的平衡條件進行相關(guān)計算
3.知道省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿的特點
4.知道杠桿在生活中的應(yīng)用，能根據(jù)實際需要選擇合適的杠桿
第貳章節(jié)
新課導入
新課導入
1. 一根硬棒，_________________________
_____，這根硬棒就是一個杠桿。
2. 杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點叫作______，使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫作______，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫作______，從支點到動力作用線的距離叫作________，從支點到阻力作用線的距離叫作________。
在力的作用下能繞著固定點
支點
動力
阻力
動力臂
阻力臂
轉(zhuǎn)動
3. 當杠桿在動力和阻力的作用下______時，我們就說杠桿平衡了。
4. 杠桿平衡條件：
動力×________=阻力×_________，
即F1×____=F2×____。
動力臂
阻力臂
l1
l2
靜止
蹺蹺板
羊角錘
開瓶器
這些機械有什么共同的特點？
都會繞著一個點轉(zhuǎn)動
第叁章節(jié)
新知探究
新知探究
這些工具在使用時有什么共同點？
一、杠桿
共同特點：
受力時幾乎不發(fā)生形變
受到力的作用
繞固定點轉(zhuǎn)動
杠桿：在力的作用下，能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，叫作杠桿。
思考：杠桿都是直的嗎？
支點：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動的點O。
動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1。
阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2。
思考：你能找出以下杠桿的支點嗎？
思考：我們用桿秤稱東西的時候，一般在什么時候讀數(shù)？
杠桿的平衡狀態(tài)：當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。
現(xiàn)在你能使桿秤保持平衡嗎？請指出此時支點、動力與阻力。
O
F1
F2
F1’
F1”
交流與討論：
1.往秤上繼續(xù)添加重物會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
2.如何繼續(xù)保持平衡呢？上面的實驗說明了什么？
3.此時去掉秤砣，改用測力計拉住繩子提供動力，逐漸傾斜，你觀察到了什么？
O
F1
F2
F1’
F1”
力臂：從支點到力的作用線的距離，叫作力臂。
動力臂：從支點到動力作用線的距離l1。
阻力臂：從支點到阻力作用線的距離l2。
O
l1
F1
F2
方法總結(jié)
l2
1.找到支點的位置
3.過支點向力的作用線作垂線
2.沿著力的方向畫出力的作用線
4.加括號和標出符號
思考：你能畫出下面杠桿的力臂嗎？
探究杠桿的平衡條件
實驗器材：
杠桿尺(帶刻度)、鉤碼、鐵架臺等。
杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在怎樣的關(guān)系？
提出問題：
二、杠桿的平衡條件
要使杠桿在什么位置平衡？為什么？
如何得到動力和阻力？
如何改變動力和阻力？如何改變動力臂和阻力臂？
設(shè)計實驗：
1.調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在不掛鉤碼時保持水平靜止。
2.在杠桿兩端分別掛上不同數(shù)量的鉤碼。移動鉤碼的位置，使杠桿再次在水平位置平衡。測出杠桿平衡時的動力F1、阻力F2、動力臂l1，阻力臂l2。
3.改變力和力臂的大小，再做幾次實驗。
進行實驗：
實驗結(jié)論：
杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
實驗記錄：
實驗次數(shù) 動力F1/N 動力臂l1/m 阻力F2 /N 阻力臂l2/m
1
2
3
……
思考：在上面的實驗中，我們研究了動力和阻力位于支點兩側(cè)的情況。仔細觀察下圖所示的杠桿，它與上面實驗中研究的杠桿有什么不同？
思考：阿基米德理論上能做到嗎？
給我一個支點，我可以撬起整個地球。——阿基米德
思考：你知道之前那位同學反敗為勝的原理嗎？
對力氣小的同學來說：手放在桌面上，肘部和桌面接觸的地方相當于是支點，手掌受到的力為阻力(不變)，肘部到手掌的距離為阻力臂。當力氣大的同學握住力氣小的同學的手臂進行比賽時，其阻力臂相比之前減小了。
動物園內(nèi)，一位物理老師利用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質(zhì)量(如右圖)。測量時用一根長度為12 m的槽鋼作為杠桿。吊鉤固定于槽鋼的中點O。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計示數(shù)F1為200 N。測得動力臂l1為6 m，阻力臂l2為4 cm。若不計鐵籠的質(zhì)量，請估算大象的質(zhì)量。(g取10 N/kg)
解：由F1l1＝F2l2 得：
F2= = = 3×104N
F1 l1
l2
200N×6m
0.04m
m= = = =3×103kg =3t
F2
g
10N/kg
3×104N
G
g
為什么投石機可以把石頭丟這么遠？
三、生活中的杠桿
活動：畫出上面杠桿的五要素。
l2
F2
F1
O
l1
F2
O
F1
l2
l1
思考：這幾種杠桿分別有什么特點。
F2
F1
l2
l1
O
杠桿類型1
思考：如果直接用手完成下面的工作，能輕松完成嗎？
O
F1
F2
l1
l2
由 F1l1=F2l2
l1＞l2
可得：F1＜F2
省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿，叫作省力杠桿。
省力杠桿的特點：省力，費距離。
杠桿類型2
活動：用筷子把書夾起來，再用手把書直接拿起來，你有什么感覺？
O
F1
F2
l1
l2
由 F1l1=F2l2
l1＜l2
可得：F1＞F2
費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿，叫作費力杠桿。
費力杠桿的特點：費力，省距離。
杠桿類型3
O
F1
F2
l1
l2
等臂杠桿：動力臂等于阻力臂的杠桿，叫作等臂杠桿。
由 F1l1=F2l2
l1=l2
可得：F1=F2
等臂杠桿的特點：不省力也不省距離。
類型 省力杠桿 費力杠桿 等臂杠桿
依據(jù) 動力臂大于阻力臂 動力臂小于阻力臂 動力臂等于阻力臂
特點 省力、費距離 費力、省距離 不省力、不費距離
應(yīng)用 羊角錘，老虎鉗，手推車，螺絲刀，秤，動滑輪 掃帚，船槳，鑷子，裁縫線，釣魚竿，人的手臂 定滑輪，天平
第肆章節(jié)
隨堂練習
隨堂練習
1. 有很多物品都可以看作杠桿，比如鑷子、訂書機等。請觀察家里的生活用品，說出另外兩種可以看作杠桿的物品。
筷子、開瓶器等。
2. 在圖中分別畫出鉗子、自行車手閘這兩個杠桿（圖中深色部分）工作時的支點、動力和動力臂、阻力和阻力臂。
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
l2
3. 如圖所示，在探究杠桿的平衡條件時，如果掛鉤碼前杠桿沒有水平靜止，你應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母？
圖中杠桿左端偏低，可將左端或右端的螺母向右調(diào)節(jié)。
4. 搬運磚塊的獨輪車，車體和磚塊所受的總重力 G 為 1 000 N，獨輪車的有關(guān)尺寸如圖所示。抬起獨輪車時，人手向上的力 F 應(yīng)是多少？
解：獨輪車相當于杠桿，支點在車輪的軸心上，阻力就是車體和磚塊的總重力，即 G = 1 000 N。由圖可知，阻力臂 l2 = 0.3 m；人施加的向上的力 F 為動力，所以動力臂 l1 = 1 m。由杠桿平衡條件F1l1=F2l2 得，人手向上的力
5. 如果用鉗子剪銅線時，覺得有些費勁，你可以怎樣操作，并簡述其中的物理原理。
如果用鉗子剪銅線時，覺得有些費勁，可以讓銅線盡量靠近轉(zhuǎn)軸處，或手握在離轉(zhuǎn)軸更遠處，因為剪斷銅線的阻力不變，要想省力，可以減小阻力臂或增大動力臂。
F1
F2
l1
l2
6. 如圖為指甲剪的示意圖，其中有省力杠桿，也有費力杠桿。哪個部分是省力杠桿，哪個部分是費力杠桿？
如圖所示，指甲剪上有三個杠桿，分別是 ABC、OBD 和 OED，其中 ABC 是省力杠桿，OBD 和 OED 是費力杠桿。
7. 如圖所示，用細線將質(zhì)量可忽略不計的杠桿
懸掛起來，把質(zhì)量為 0.3 kg 的物體 A 用細線懸掛在杠桿的 C 處，質(zhì)量為 0.5 kg 的物體 B（B不溶于水）用細線懸掛在杠桿的 D 處。當物體 B 浸沒于水中靜止時，杠桿恰好在水平位置平衡。此時 C、D 到 O點的距離分別為 20 cm、30 cm。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取 10 N/kg）求：
（1）物體 A 的重力。
（2）細線對物體 B 的拉力。
解：（1）物體 A 的重力：
GA = mAg = 0.3 kg×10 N/kg = 3 N
（2）由杠桿平衡條件 F1l1 = F2l2 可得，
細線對杠桿上 D 點的拉力
則細線對物體 B 的拉力 F拉 = FD = 2N
解：物體 B 的重力GB = mB g = 0.5 kg×10 N/kg =5 N，對物體 B 進行受力分析得，物體 B 受到的浮力
F浮 = GB-F拉 = 5 N－2 N = 3 N，由阿基
米德原理可知，物體 B 排開水的體積
因為物體 B 浸沒在水中，所以物體 B 的體積
VB= V排 = 3×10-4m3。
（3）物體 B 的體積。
第伍章節(jié)
課堂小結(jié)
課堂小結(jié)
杠桿
定義
在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒
平衡條件
支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂
F1l1＝F2l2
五個要素
生活中的杠桿
等臂杠桿
l1＝l2，F(xiàn)1＝F2
費力杠桿
l1＞l2，F(xiàn)1＜F2
省力，但費距離
l1＜l2，F(xiàn)1＞F2
費力，但省距離
省力杠桿
杠桿
人教版物理八年級下冊
匯報人：孫老師
匯報班級：X級X班
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