新人教版八年级物理第十二章第一节杠杆.ppt

起重机1.第十二章第十二章 简单机械机械 第第节 杠杆杠杆2.一、一、认识杠杆杠杆 体体验1：动手体手体验生活中的杠杆：生活中的杠杆：撬棒、羊角撬棒、羊角锤、剪刀、剪刀、钳子、子、镊子、子、核桃核桃钳等。等。3.4.5.6.提提问：杠杆有什么共同的特征呢？杠杆有什么共同的特征呢？1.2.3.有力的作用有力的作用绕固定点固定点转动硬棒硬棒7.一根一根硬棒，硬棒，在力的作用下能在力的作用下能绕着着固定点固定点转动，这根硬棒就是根硬棒就是杠杆杠杆一、杠杆一、杠杆注意：硬棒可以是直注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的也可以是弯曲的,即硬棒即硬棒可以是各种各可以是各种各样的形状的形状.8.咸阳咸阳宫9.我国古代的杠杆我国古代的杠杆捣谷的舂谷的舂（chng）10.汲水的桔汲水的桔槔（ji go）11.生活中的杠杆生活中的杠杆12.提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？13.1.1.认识杠杆，杠杆，认识有关杠杆的几个概念。有关杠杆的几个概念。2.2.能从常能从常见工具和工具和简单机械中机械中识别杠杆。杠杆。3.3.知道杠杆的平衡条件及其知道杠杆的平衡条件及其应用。用。14.体体验2：请选择桌上合适的器材，模桌上合适的器材，模仿用仿用撬撬棒撬棒撬动物体。物体。请自学自学教材教材7677页相关内容。相关内容。思考思考：杠杆的五要素分杠杆的五要素分别是什么？是什么？15.2.16.F F2 2阻力阻力L L1 1动力臂力臂L L2 2阻力臂阻力臂动力作用力作用线阻力作用阻力作用线O O支点支点杠杆杠杆绕着着转动的固定点的固定点使杠杆使杠杆转动的力的力阻碍杠杆阻碍杠杆转动的力的力支点到支点到动力作用力作用线的距离的距离支点到阻支点到阻力作用力作用线的距离的距离F F1 1动力力2.杠杆的五要素力的作用线：过力的作用点，沿力的方向所作的直线。17.支点支点动力力动力臂力臂阻力阻力阻力臂阻力臂杠杆绕着转动的固定点，用O表示。使杠杆转动的力，用F1表示。从支点到动力作用线的距离，用L1表示。阻碍杠杆转动的力，用F2表示。从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。动力和阻力使杠杆转动的方向（转动效果）相反说明明 力臂必须是从支点到力的作用线的垂直距离。18.咸阳咸阳宫动力与阻力的方向动力与阻力的方向19.F1F2寻找腰部的杠杆找腰部的杠杆人体内的杠杆人体内的杠杆20.观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可都可通通过哪一个因素反映出来。哪一个因素反映出来。观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通都可通过哪一个因素反映出来哪一个因素反映出来观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可通都可通过哪一个因素反映出来哪一个因素反映出来提问：什么是力臂？2 杠杆是否都是直的？回答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离。思考讨论：1 力臂是一定在杠杆上吗？3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：杠杆可以是直的，也可以是弯的答：要改变24.力臂的画法：1.根据杠杆的使用特点确定支点。根据杠杆的使用特点确定支点。2.过力的作用点沿力的方向画力的作用力的作用点沿力的方向画力的作用线，必要必要时延延长或反向延或反向延长力的作用力的作用线。3.从支点向力的作用从支点向力的作用线作垂作垂线，垂，垂线段的段的长度就是力臂。在度就是力臂。在对应的垂的垂线旁旁标上上L1或或L2。25.1.图中，杠杆有可能平衡的是（）D2.在图6中，O为支点，力臂最长的力是（）AF1 BF2CF3 DF4C26.3.如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（）D27.4.请指出下指出下图中的支点、中的支点、动力臂力臂和和阻力臂。阻力臂。28.5.5.画出画出图中杠杆各力的力臂中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O与数学中与数学中经过直直线外的一点作外的一点作该直直线的垂的垂线的作的作图方法一方法一样。29.F1F2L1L2O6.画出各力和力臂画出各力和力臂30.O O F F2 2F F1 1L L1 1L L2 27.画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂O OF F2 2F F1 1阻力和动力的方向和支点的关系31.8.画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O OF F1 1F F2 2L L1 1L L2 2O O32.9.如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是F2的力臂，在图中画出力F2。F2力的作图要点是（1）找到力臂的一端，做垂线；（2）垂线与杠杆的交点为力的作用点；（3）根据支点和2个力作用点的位置关系，画出力的方向。33.阿基米德的豪言壮阿基米德的豪言壮语：“给我一个支点，我就能撬起地球！我一个支点，我就能撬起地球！”二、二、实验探究：杠杆的平衡条件探究：杠杆的平衡条件（1）提出）提出问题：杠杆平衡杠杆平衡时，动力、力、动力臂、阻力、力臂、阻力、阻力臂之阻力臂之间存在着怎存在着怎样的关系？的关系？（2）猜想与假）猜想与假设：假假设一：一：假假设二：二：假假设三：三：假假设四：四：F1+L1=F2+L2F F1 1LL1 1=F=F2 2LL2 2F F1 1/L/L1 1=F=F2 2/L/L2 2F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2什么是杠杆的平衡？当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。买菜用什么器材用什么器材好呢？好呢？实验器材：器材：铁架台、架台、带刻度的杠杆、刻度的杠杆、线、钩码、弹簧簧测力力计 把杠杆安装在支架上，把杠杆安装在支架上，调节杠杆杠杆两端的平衡螺两端的平衡螺母，母，使杠杆在使杠杆在水平位置水平位置平衡。平衡。螺母螺母（4）进行实验：在杠杆两在杠杆两边挂挂不同数量的不同数量的钩码，把支点右，把支点右边的的钩码对杠杆的作用力当作杠杆的作用力当作动力，支点左力，支点左边的的钩码对杠杆的作用力杠杆的作用力当作阻力。当作阻力。调节钩码调节钩码的位置，使杠杆在的位置，使杠杆在水平位置水平位置重新平衡重新平衡，记下下动力力F1、阻力、阻力F2、动力臂力臂L1、阻力臂、阻力臂L2的数的数值。然然后把后把实验实验数据填入表中。数据填入表中。F2F1L2L1自自己己动手手做做实验40.次数次数次数次数F F F F1 1 1 1 (N)(N)(N)(N)L L L L1 1 1 1(Cm)(Cm)(Cm)(Cm)F F F F1 1 1 1 L L L L1 1 1 1F F F F2 2 2 2(N)(N)(N)(N)L L L L2 2 2 2(Cm)(Cm)(Cm)(Cm)F F F F2 2 2 2 L L L L2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3（5）进行实验与收集证据41.提提问:你的你的实验结论与你的假与你的假设一致一致吗?你的你的结论是什么是什么?F F1 1 L L1 1=F=F2 2 L L2 2你会应用这个公式吗?杠杆平衡的条件杠杆平衡的条件（杠杆原理）（杠杆原理）当杠杆平衡时：F1L1F2L2或或F1L1F2L2上式表明：上式表明：动力臂力臂L1是阻力臂是阻力臂L2的几倍，的几倍，动力力F1就是阻力就是阻力F2的几分之一。的几分之一。43.杠杆两端可杠杆两端可调节调节的平衡螺母，起什的平衡螺母，起什么作用么作用?为为什么要求杠杆静止什么要求杠杆静止时时，在水平位，在水平位置置?平衡螺母调节杠杆自身的平衡。力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。（6）交流与合作：）交流与合作：挂挂钩码后，能不能再后，能不能再调节平衡螺母平衡螺母？不能。实验过实验过程程为为什么要做多次什么要做多次实验实验?实验结实验结束，如何束，如何对对数据数据进进行行处处理理?防止由于一次实验数据带来的偶然性的偏差。针对猜想用数学方法进行验证。（6）交流与合作：杠杆平衡后杠杆平衡后动力和阻力是两力和阻力是两边钩码的的重力重力吗？只是大小等于重力，作用点应该在杠杆上。改用改用弹簧簧测力力计拉杠杆使之平衡，第一次拉杠杆使之平衡，第一次竖直直向下拉，向下拉，读出示数；第二次斜向下拉，出示数；第二次斜向下拉，读出示数。出示数。看看示数怎看看示数怎样变？想想？想想为什么？什么？oABCl1l146.请每个小每个小组4名同学每人画一个名同学每人画一个图，标出出图中杠杆的支点、中杠杆的支点、动力、阻力、力、阻力、动力臂和阻力臂。力臂和阻力臂。三、生活中的杠杆三、生活中的杠杆47.OF1F2l1l2OF1F2l1l2Ol2l1F1F2OF1F2l1l2思考并思考并讨论：根据生活根据生活经验，你，你认为图中的杠杆可以中的杠杆可以分成几分成几类？每一？每一类杠杆分杠杆分别有什么特点？有什么特点？撬棒撬棒羊角羊角锤钓鱼竿竿天平天平48.杠杆平衡条件：杠杆平衡条件：三三类杠杆：杠杆：若若l1 1l2 2，则F F1 1 F F2 2若若l1 1=l2 2，则F F1 1 F F2 2若若l1 1l2 2，则F F1 1 F F2 2省力杠杆省力杠杆等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆力杠杆小小结：判断杠杆的判断杠杆的类型，型，实际就是比就是比较动力臂和阻力臂力臂和阻力臂的大小。的大小。F F1 1l1 1F F2 2l2 2F F1 1F F2 2=l2 2l1 1杠杆的分杠杆的分类49.F F1 1F F2 2动力臂力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆50.h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB省力省力，费距离距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例生活中省力例生活中省力标杆（杆（4 4种以上）种以上）？51.省力杠杆省力杠杆52.F F2 2F F1 1动力臂力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这是是费费力杠杆力杠杆费力杠杆力杠杆53.F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hAABBA AB BF F2 2F F1 1O O费力，省距离力，省距离费力杠杆的特点力杠杆的特点举例？例？54.费力杠杆力杠杆55.F F2 2F F1 1动力臂力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1=L L2 2FF1 1=F F2 2这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点56.省力杠杆省力杠杆费力杠杆力杠杆等臂杠杆等臂杠杆概念概念动力臂大于阻力臂大于阻力臂的杠杆力臂的杠杆动力臂小于阻力力臂小于阻力臂的杠杆臂的杠杆动力臂小于阻力臂小于阻力臂的杠杆力臂的杠杆特点特点省了力，但省了力，但费了距离了距离费了力，但省了了力，但省了距离距离不省力也不不省力也不费力力实例例撬棒、撬棒、铡刀、刀、瓶起子、瓶起子、镊子、理子、理发剪刀剪刀天平天平三三类杠杆的杠杆的对比比57.O Ol1 1=9 m=9 ml2 2=7 cm=7 cmF F1 1=200 N=200 NF F2 2例例题：58.由由F F1 1l1 1F F2 2l2 2 得：得：解析：解析：F F2 2=F F1 1l1 1l2 2=200 N9 m200 N9 m0.07 m0.07 m=2.5710=2.57104 4 N Nm m=F F2 2g g=10 Nkg10 Nkg112.57102.57104 4 N N=2.5710=2.57103 3 kg=2.57 tkg=2.57 t59.怎么分呀？怎么分呀？哈哈哈哈我知道！我知道！杠杆的杠杆的应用用60.