新人教版八年级物理121杠杆ppt课件.ppt

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1、12.1 杠杆,拔图钉,木板上钉了一枚图钉，你能用手把它拔出来吗？你能选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来吗？试试看。,【探究一】,讨论：下列工具工作时有什么共同特征？,合作交流,共同特征,有力的作用,绕固定点转动,硬棒,硬棒可以是直的,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状。,一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆（lever）。,定义：,影响杠杆使用效果的因素,【探究二】,A、支点（O）,B、动力（F1）,C、阻力（F2）,D、动力臂（l1）,E、阻力臂（l2）,【杠杆的五要素】,O,F1,F2,动力作用线,阻力作用线,注意：力的作用点一定在杠杆上,力的作用线：过力

2、的作用点沿力的方向所画的直线,观察支点、力的作用点和力的方向任意一个因素的改变都可通过哪一个因素反映出来。,合作交流,观察支点、力的作用点和力的方向任意一个因素的改变都可通过哪一个因素反映出来。,合作交流,观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通过哪一个因素反映出来。,合作交流,力臂的改变,重点1：怎样画杠杆的力臂,画杠杆力臂的方法：,一找支点 二画线（力的作用线）三定距离（力臂的长）,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。,1. 画出起瓶器的动力、动力臂和阻力、阻力臂,课堂练习,.,2.指甲刀可以看成三个杠杆,请画出OED部分的动力、阻力示意图,l1,F1,l2,F2,o,F1,F

3、2,F2,L1,L2,L1,L2,F1,F2,L2,L1,O,O,O,F1,画出杠杆的力臂,杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡。,（一）杠杆 平衡：,【讨论】,体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？,问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡呢？,1、 提出问题：,杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？,2 、猜想与假设：,假设一：,假设二：,F1/L1=F2/L2,F1 L1=F2 L2,（二）探究杠杆的平衡条件：,杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计,4、器材:,3、测量的物理量:,力、力臂,（二）探究杠杆的平衡条件：,5、实验操作：,（1）调节平衡螺母，使杠

4、杆在水平位置平衡。,保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。,（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。 （4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。,（二）探究杠杆的平衡条件：,寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免结论的偶然性。,动力动力臂阻力阻力臂即：杠杆的平衡取决于力和力臂的 乘积。,结论：,杠杆的平衡条件：,1、l13l2

5、，F1是F2的倍。2、F1:F22:5，l1:l2。3、l1:l24:3，F260 N，F1。4、F115 N，F275 N，l115 cm，l2。,3,5:2,45N,3cm,课前热身,在“研究杠杆的平衡条件”实验中：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.杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是_。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_。,从杠杆上方便地读出或测量出力臂,右,水平,使重力作用线通过支点，力臂为0 ，不影响杠杆平衡条件,动力动力臂和阻力阻力臂,动力 动力臂=阻力阻

6、力臂(F1L1=F2L2 ),例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,左右力臂L1:L2=_?,在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆_（填“能或不能”）平衡？ _边下降?,例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,若使杠杆再次平衡，可在 _边的钩码下再挂 _ 个钩码？,例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：,若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则 _ 边将下降，,-“极端判断法”,例1：在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等

7、），杠杆仍然平衡，如图，则：,(5)利用本装置探究杠杆平衡条件时需要记录多组数据,这样做的目的是在于_。,2作用在杠杆上的动力是4牛，阻力是12牛，当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比是 。,1、杠杆在动力和阻力作用下已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆继续平衡的是（）A、对杠杆再施加一个力，这个力的作用线通过支点；B、对杠杆再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心；C、使动力和阻力同时增大为原来的2倍；D、使动力臂和阻力臂同时减小为原来的1/2倍。,B,3：1,杠杆的平衡不是力的“平衡”，而是“力与力臂的乘积的平衡”。,课堂练习,2.下列关于杠杆说法中，正确的是( )A.杠杆只可以是直的B.杠杆

8、的支点可以不在杠杆上C.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和D.使用杠杆一定省力,4,图6-1-2,3. 一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆A) 仍平衡； B)左端下降； C)右端下降； D)无法判断。,请你做一做,4（04连云港）据报道，在杭州动物园，一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量，如图所示。他动用了吊车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具。吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m，距系铁笼处的距离为9cm，当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N，若不计棒及铁笼的重，则该大象的质量约为 t。(g取10N/kg)从

9、这篇报道介绍的“称象”事例及历史上广为人知的“曹冲称象”故事，你有什么感受？答： 。,F1,F2,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2这是省力杠杆,省力杠杆,h,S=4h,省力，费距离,省力杠杆的特点,举例生活中省力标杆（4种以上）？,省力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2这是费力杠杆,费力杠杆,S=h/4,h,费力，省距离,费力杠杆的特点,举例？,费力杠杆,F2,F1,动力臂L1,阻力臂L2,由 F1L1=F2L2L1 = L2F1 = F2这是等臂杠杆,不省力，也不省距离,等臂杠杆的特点,举例？,杠杆的

10、分类,省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆,特点应用,特点,应用,特点,应用,三.杠杆的应用:,:省力，费距离,:费力，省距离,:不省力，也不省距离,小结,省力杠杆的特点 A 动力臂大于阻力臂 B 省力但是费距离费力杠杆的特点 A 动力臂小于阻力臂 B 费力但是省距离等臂杠杆的特点 A 动力臂等于阻力臂 B 不省力也不省距离,1图中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( ),在下列工具中省力的是哪一组（ ）A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子；B. 镊子、钓鱼杆、剪子；C. 铡刀、天平、钓鱼杆；D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。,练习一,A,B,C,D,A,练习二,下列说法中

11、哪些是正确的（ ）A. 使用杠杆一定会省力；B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；C. 动力臂是支点到动力作用点的距离；D. 等臂杠杆不省力也不省距离。,B,C,D,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。,练习三,提示,A,B,C,D,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。,练习三,A,B,C,D,先画出力臂，再进行判断,2、下列杠杆中，哪一个与其它三个不属于同类？ （ ）A、正在撬道钉的道钉撬 B、正在拔铁钉的

12、羊角锤C、正在起瓶盖的起子 D、正在掀土的铁锨。,练习：,D,1、人体的前臂可视作（填“省力”或“费力”）杠杆，当曲肘将重物举起时，阻力臂大小将（填“增大”或“减小”）,O,费力,减小,3、一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力，如图示，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F大小的变化情况应是（）A、一直在增大B、一直在减小C、先增大后减小D、先减小后增大,A,1、找出杠杆的五要素；2、判断动力臂L1、阻力臂L2的变化情况；3、由杠杆平衡条件（ F1L1=F2L2 ）进行分析。,分析：,4、如图，O是杠杆的支点，为了提高重物G，用与

13、杠杆始终垂直的力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中 （ ）A、杠杆始终是省力的；B、杠杆始终是费力的；C、杠杆先是省力的，后是费力的；D、杠杆先是费力的后是省力的。,C,分析：,F始终垂直杠杆，L1保持 ；杠杆在缓慢提升过程中，L2逐渐 ；开始时，L1L2，是； 最终状态，L1L2，是。,不变,增大,省力杠杆,费力杠杆,L2,5(江苏)如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是 ( ),课堂练习,6.如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是 ( ) A两杠杆均为省力杠杆 B两杠杆均为费力杠杆 CABC为省力杠杆 DABC为省力杠杆,C,课堂练习,课堂练习,7,例2: 如图

14、所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ） A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,G,例2: 如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ） A大小不变 B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,例2: 如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，F大小的变化情况是（ ）A大小不变B由小变大 C先变大后变小 D先变小后变大,典型例题解析,【例6】如图6-1-11所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直

15、杆的中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起 到水平位置过程中，力F大小的变化情况是( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大,A,图6-1-11,练习：,1、用剪刀剪叠得较厚的纸片时，用刀口中部比用刀口头部去剪容易把纸剪断，这是因为（）A、增加了动力B、增加了动力臂C、减少了动力D、减少了阻力臂,D,考点一：杠杆种类,例1：（2018烟台）如图所示的杠杆，属于费力杠 杆的是（）,C,思维点拨：杠杆类型的判断主要是要根据杠杆的使用情况，找到支点、动力和阻力的位置，确定动力臂和阻力臂的大小关系若动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；

16、若动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆,生活处处有物理，请分析以下生活中的杠杆并进行分类， 省力杠杆有（ ），费力杠杆有（ ）等臂杠杆有（ ）。,A,B,C,D,E,F,G,H,D、F,A、B、C、H,E、G,考点二：力臂的画法,例2：（2018怀化）画出图中F的力臂L。,L,温馨提示：杠杆的力臂不一定在杠杆上，力臂可以为0；,思维点拨：力臂的画法：(1)首先确定支点 O；(2)画动力及 阻力作用线；(3)从支点 O 向力的作用线作垂线， 画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂；(4)力 臂用大括号表示范围并在旁边标上字母l1 或l2.,可以归纳为：一找支点，二画线，三连

17、距离，四标记,（2018襄阳) 如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示。,（2018白银）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，画F1、F2的力臂L1和L2。,（例3： 2018山西）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，在杠杆上施加最小动力F，使杠杆在图示位置平衡，请你在图中画出这个力的示意图。,B,F,思维点拨：根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的 阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。,步骤：（1）确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；（2）连接支点与动力作用点，得到最长的线段；（3）经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；（4）根据杠

18、杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。,易错点：1、找作用点时要找离支点距离最远的。 2、力的方向。,如图：是列车上售食品的手推车，当前轮遇到障碍物时， 售货员向下按扶把，使手推车前轮向上翘起，请 画出售货员所用的最小动力及其力臂。,O,F,例4：（2018临沂）图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（）,A,A右端下沉 B左端下沉C要保持平衡应将左端的物体向右移动D要保持平衡应在右端再加挂一个物体,考点三：杠杆平衡条件及应用,解析：（a）图杠杆是平衡的，原因是两边的力和力臂的乘积相等，（b）图分别加挂一个等重的物体后，分析两边

19、的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断丁图的杠杆是否还平衡。,易错点提示：杠杆的平衡不是力的“平衡”，而是“力与力臂的乘积的平衡”。,例5：（2018日照）工人师傅用独轮车搬运砖块，车和砖块 所受的重力G=1200N，有关尺寸如图所示，工人师傅 推车时，人手向上的力F的大小是（）,A300 N B400 NC600 N D1 200 N,方法总结：先确定支点，再求出动力臂和阻力臂，知道阻力（车和砖块所受的重力），利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，求出人手向上的力F的大小。,B,例6：（2018玉林）如图所示，长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力

20、F，将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的大小将 （选填“增大” “不变”或“减小”）。,A,B,增大,解析：杠杆由A位置到B位置的过程中，重力的方向不变，由力臂的定义可知，重力的力臂变大；F的方向始终与杠杆垂直，则力臂不变，重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F增大。,如图甲所示，在对汽车的发动机做检修时需要把引 擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理。图乙为引擎盖的受力分析模拟图。引擎盖可绕 O 点自由转动，A 为引擎盖重心位置。当引擎盖被缓慢抬起过程中，若力 F的方向始终竖直向上，此过程中力 F的大小将（ ）A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.不变

21、D.先变大后变小,C,解析：逐渐抬引擎盖的过程中，重力的方向不变，由力臂的定义可知，重力的力臂减小；F的方向始终竖直向上，则力臂也减小，但是，动力臂与阻力臂的比值不变，重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F不变。,杠杆由A位置拉至B位置的过程中，两次的动力臂和阻力臂均发生了变化，但它们的比值不变，所以，需要用杠杆平衡条件的比例式，这是本题的关键,思维点拨：动态平衡的杠杆问题解答时，关键把握 杠杆平衡条件，将杠杆变化前和变化后 的五要素分别找出，根据平衡条件，由 个量得出力和力臂的乘积，再由乘积相 等得出要求的量。,利用杠杆的平衡条件解决有关问题,1、确定杠杆的支点。,3、确定各个力的力臂。,2、分

22、析杠杆受到的动力和阻力，明确各力的大小和方向。,4、根据杠杆的平衡条件列出关系式求解，必要时要对结果进行讨论。,（2018聊城）人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定（）,A大于5kg B大于49NC小于49N D等于49N,B,如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿（选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为N。,【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。以支

23、点到力的作用点的距离当成力臂时是最大的力臂。再利用平衡条件进行计算。,F2,100,（2018 遵义) 把汤匙放在手指上，仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由。,答：汤匙在手指上的左侧部分小于右侧部分的质量，因为右端重力的力臂比左端重力的力臂小。,考查点：杠杆平衡条件的灵活应用,课时训练,4.在下列机械中， 羊角锤钓鱼竿天平钢丝钳筷子理发剪刀普通剪刀铁匠剪刀缝纫机的脚踏板(10)铡草用的铡刀 (11)镊子(12)铁锹(13)道钉撬(14)定滑轮(15)动滑轮，它们中属于省力杠杆的是 属于费力杠杆的是_ 属于等臂杠杆的是 .,(10)

24、(13)(15),(11)(12),(14),生活物理社会,通过本节课大家学到了什么？,一、杠杆及杠杆的五要素,二、杠杆的平衡条件： F1L1F2L2,三、生活中的杠杆,1.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( ) A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等 C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那个力比较小2.要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是( ),课堂练习,A,B,C,D,o,D,A,1下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是 （ ）,课堂达标练习：,A启瓶器,B切纸铡刀,C食品夹,D羊角锤,c,2如图所示，分别沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）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三个力的大小相等,B,F3,O,3、一个人用1.2m长的扁担挑起重200N和300N的两桶水，肩膀应放在离200N的这桶水多远？,解：由题意知，F1=200N F2=300N L2=1.2m-L1 根据F1L1=F2L2得 200NL1=300N(1.2m-L1) L1=0.72m,