4.1.1 简单机械-杠杆（备课件）【上好课】2021-2022学年八年级物理第二学期同步备课系列（上海沪教版）

沪教版 八年级第二学期物理 4.1.1 简单机械-杠杆 第四章 机械和功 　　这些工具在使用时，有什么共同特点？ 情景引入：观察 生活工具 树枝剪 抽水机 思考：这些工具在使用时，有什么共同特点？ 它们工作时，都绕一个固定点转动。 情景引入：思考 本章导入 观察下面图片，找出它们的共同点 甲.剪指甲刀 乙.剪子 丙.老虎钳 1.都是我们生活中常用的工具，我们称之为机械（机械的种类很多，如杠杆、滑轮、斜面等，统称为简单机械）； 2.都有一个固定不动的点（称之为转轴），机械的其他部分绕转轴运动； 3.都存在两个力，力的作用点不同，力的方向不同； 4.上述的简单机械属于杠杆。 请选择图中的工具把钉在木板上的图钉拔出来！你能想出几种方法？ （方法一） （方法二） F o F o 一、杠杆的定义 认识生活中的杠杆： 撬棒、羊角锤、剪刀、钳子、镊子、核桃钳等。 2 认识杠杆 在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？ 3 1、定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。 杠杆的概念 F1 F2 l1 o l2 与杠杆有关的物理概念 2、杠杆的五要素 支 点：杠杆可以绕其转动的点O。 动 力：促使杠杆转动的力F1。 阻 力：阻碍杠杆转动的力F2。 动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离L1。 阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离L2。 画出图中杠杆各力的力臂 F1 F2 L1 L2 F1 F2 L1 O L2 O 画一画 （４）标示：最后用大括号或箭头勾出力臂，并在旁边写上字母L1或L２。 画力臂的方法 （1）找点：先确定杠杆的支点Ｏ和动力、阻力的方向。 （2）画线：过力的作用点沿力的方向画出力的作用线； （３）作垂线段：用细实线作从支点Ｏ到力的作用线的垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。 正确理解杠杆五要素 （1）动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。 （2）力臂不一定在杠杆上，当力的作用线不垂直于杠杆时，力臂与杠杆不重合。 （3）支点一定在杠杆上，动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。 （4）当力的作用线恰好通过支点时力臂为零，这个力不能使杠杆转动。 F1 F2 O l2 l1 O F1 F2 l2 l1 F2 l2 F1 O l1 拓展：在图中作出力F1的力臂L1和力臂L2对应的力F2的示意图． 注意：动力和阻力的作用点一定在杠杆上 请仔细观察如图所示的漫画。究竟小猴和小兔谁分的萝卜重？ 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才会平衡呢？ 想一想 二、杠杆平衡的条件 杠杆的平衡条件 1．杠杆的平衡状态：杠杆处于静止状态或匀速转动状态即为杠杆平衡状态。 问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？ 实验操作： （1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。 2．探究杠杆的平衡条件 （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记录表格中。 　结论：杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。 次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m 1 0.5 1 0.04 0.02 2 1 4 0.04 0.01 3 1.5 3 0.04 0.02 4 2 8 0.04 0.01 数据分析 探究杠杆的平衡条件的视频 1、杠杆的平衡条件： 动力 X 动力臂 = 阻力 X 阻力臂 2、公式： F1l1 = F2l2 杠杆的平衡条件 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一头大象的质量。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。如图所示：当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N。测得OA为6m，OB为4cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/kg。 人通过弹簧测力计对杠杆的拉力为动力F1=200N，动力臂l1 = OA=6m；不计铁笼的质量，则大象对杠杆的拉力为阻力F2，它等于大象所受的重力G，阻力臂l2=OB=4cm=0.04m。 解 根据杠杆的平衡条件：F1l1 = F2l2，有 大象的质量： F2= F1l1 / l2 =200NX6m/0.04m=3X104N m=G/g= F2 /g=3X104N/10N/kg=3X103kg=3t 答：