第十二章 第1节 杠杆-2020-2021学年八年级物理初二下册【七彩课堂】同步教学课件（人教版）

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/ 1 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? 导入新知 12.1 杠杆/ 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。 素养目标 12.1 杠杆/ 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 探究新知 12.1 杠杆/ 一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 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 探究新知 12.1 杠杆/ 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。 探究新知 12.1 杠杆/ F1 F2 l1 l2 O 力臂的画法 探究新知 12.1 杠杆/ 试一试：画出图中杠杆各力的力臂。 F1 F2 l1 l2 F1 F2 l1 O l2 O 探究新知 12.1 杠杆/ 杠杆示意图的作法 l1 F1 l2 F2 Ｏ ∟ ∟ 探究新知 12.1 杠杆/ 9 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 ● O F1 l2 l1 ● ● ∟ ∟ 探究新知 12.1 杠杆/ 10 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？ 探究新知 12.1 杠杆/ 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。 探究新知 12.1 杠杆/ 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。 探究新知 12.1 杠杆/ （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。 探究新知 12.1 杠杆/ 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/m 1 1 15 3 5 2 2 10 2 10 3 3 10 2 15 4 2 20 4 10 …… × × = 探究新知 12.1 杠杆/ 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。 探究新知 12.1 杠杆/ 16 O l1＝6m l2＝4cm F1＝200N F2 例题： 由F1l1＝F2l2 得： 解： F2 = F1 l1 l2 = 200N×6m 0.04m ＝3×104N m = F2 g = 10N/kg 3×104N =3×103kg＝3t = G g 探究新知 12.1 杠杆/ 17 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 ┴ 探究新知 12.1 杠杆/ 18 知