杠杆(优质物理课件)

12.1杠杆/第十二章简单机械第1节杠杆人教版物理八年级下册12.1杠杆/导入新知看古代战争片时,经常能看到一种攻城用的机械，即人力抛石机，亦称牵引抛石机，这种机械最早出现于公元前5世纪战国时期，北周和隋唐时期西传，先为早期的阿拉伯人使用,后传入欧洲。这种武器可把石弹、巨石或爆炸物投到敌方的城墙上、城内或兵阵内而造成破坏。你知道人力抛石机的原理吗？其中有什么物理奥秘呢?12.1杠杆/素养目标1.认识杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；能从常见的工具和简单机器中识别出杠杆；能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆。2.通过探究，掌握杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。12.1杠杆/探究新知它们工作时有什么共同特征？当你使用这些工具时，你就在使用杠杆了。杠杆是最简单的机械之一。知识点1杠杆12.1杠杆/探究新知注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状。杠杆12.1杠杆/探究新知支点杠杆绕着转动的固定点，用O表示。动力促使杠杆转动的力，用F1表示。力臂从支点到力的作用线的距离，用l表示。阻力阻碍杠杆转动的力，用F2表示。动力与杠杆转动方向相同。阻力与杠杆转动方向相反。12.1杠杆/探究新知F1F2l1l2O力臂的画法12.1杠杆/探究新知试一试：画出图中杠杆各力的力臂。F1F2l1l2F1F2l1Ol2O12.1杠杆/探究新知杠杆示意图的作法l1F1l2F2Ｏ∟12.1杠杆/探究新知如图所示，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力F1的力臂l1，在图中作出阻力F2的力臂l2以及动力F1的示意图。F2●OF1l2l1●●∟12.1杠杆/探究新知知识点2杠杆的平衡条件当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或做缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。在杠杆的使用中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。杠杆在满足什么条件时会才平衡？12.1杠杆/探究新知设计实验：当杠杆平衡时，分别测出动力F1、阻力F2，动力臂l1、阻力臂l2。并多次改变力和力臂，获取多组数据，从而分析总结出杠杆的平衡条件。实验器材：带等分刻度的均质木尺、钩码、铁架台、弹簧测力计。12.1杠杆/探究新知实验操作：（1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。（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。目的：使杠杆的重力作用线通过杠杆支点，避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。目的：保证力臂沿杠杆，便于测量力臂。（3）将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。调节方法：杠杆哪端高，就向哪端调节平衡螺母。12.1杠杆/探究新知（4）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。（5）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记录表格中。目的：使实验结论具有普遍性。12.1杠杆/探究新知探究：杠杆的平衡条件杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m111535221021033102154220410……1122FlFl××=12.1杠杆/探究新知例题据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量。测量时利用了根长度为12m的槽钢作为杠杆。吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N。测得l1为6m，l2为4cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/kg。12.1杠杆/探究新知Ol1＝6ml2＝4cmF1＝200NF2例题：由F1l1＝F2l2得：解：F2=F1l1l2=200N×6m0.04m＝3×104Nm=F2g=10N/kg3×104N=3×103kg＝3t=Gg12.1杠杆/探究新知最大力臂——最小的力杠杆上离支点（O）最远的点(A)作为作用点，且力的方向与OA垂直，此时所施加的力最小。F最小l最大┴12.1杠杆/探究新知知识点3生活中的杠杆若l1＞l2，则F1F2若l1＝l2，则F1F2若l1＜l2，则F1F2＞＝＜省力杠杆等臂杠杆费力杠杆判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。12.1杠杆/探究新知若克服的阻力较大时，要用省力杠杆。省力杠杆12.1杠杆/探究新知若克服的阻力较小时，要用费力杠杆。使用费力杠杆，可以省距离。能使工作快捷。费力杠杆12.1杠杆/巩固练习例1（2019•河南）如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（）ABCD支点动力阻力OF1F2B连接中考12.1杠杆/巩固练习例2（2019•深圳）如右图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。以B为支点最长力臂为BC最小的力与BC垂直F连接中考12.1杠杆/巩固练习例3（2019•青岛）如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2=10N，阻力臂l2=20cm，测力计示数F1=25N，则动力臂l1为（）A．15cmB．8cmC．50cmD．80cmB解析：根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得动力臂：.cm825N20cmN101221FlFl连接中考12.1杠杆/巩固练习例4（2019•北京）如图所示的用具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A．筷子B．瓶盖起子C．撬棒D．核桃夹A徒手无法完成，要用省力杠杆连接中考12.1杠杆/课堂检测1.一位泰山挑山工用一根长1.8m的扁担挑起货物，如图为扁担示意图，若在扁担的A端挂200N的物体，B端挂300N的物体，挑起重物时使扁担水平平衡，则挑山工肩膀需顶在距A端_________m远的位置（不计扁担的重力）。1.08Ｏ基础巩固题12.1杠杆/课堂检测2.各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是（）ABCDC基础巩固题12.1杠杆/课堂检测3.小明小组利用如图所示的装置探究“杠杆平衡条件”时，在杠杆两侧挂上不同个数的钩码，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，这样三次实验后得出结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。下列能帮助他得出正确结论的操作是()A.去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉B.去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉C.去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉D.增加钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性B12.1杠杆/课堂检测4.如图所示的是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕O点缓慢转动，从而将货物提起。下列说法正确的是()A.吊臂是一省力杠杆，但要费距离B.吊臂是一个费力杠杆，但可以省功C.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小D.匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小D12.1杠杆/课堂检测小明利用杠杆做了以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请回答下列问题：（1）如图甲所示，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆的左端下沉，若想使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向_________调节。杠杆在水平位置平衡后，在A点悬挂2个钩码，要使杠杆在水平位置再次平衡，需在B点悬挂_________个钩码；之后在A、B两点再各增加1个钩码，杠杆将_________（选填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”）。右4逆时针旋转能力提升题12.1杠杆/课堂检测（2）如图乙所示，小明在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天平，左盘盛放物体，右盘加减砝码，此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的？________________。（3）小明正确使用自制天平称量物体质量时：①假如支点O因某种原因向右偏移，则测量值_________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）；②假如砝码因生锈等原因质量增大，则测量值_________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。等臂杠杆大于小于12.1杠杆/课堂小结12.1杠杆/课后作业作业内容教材作业完成课后“动手动脑学物理”练习自主安排配套练习册练习