第十二章 简单机械 复习教案 2022-2023学年人教版物理八年级下册

·第十二章 简单机械 第1节 杠杆 知识点一 杠杆 1.什么是杠杆 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。 说明：（1）“硬棒”不一定是直棒，只要在外力作用下不变形的物体都可以看成杠杆，杠杆可以是直的，也可以是弯的或其他形状。 （2）一根硬棒能成为杠杆，应具备两个条件：一是要有力的作用；二是能绕固定点转动。两个条件缺一不可。 2.杠杆的五要素： 五要素 物理含义 图12-1-2 支点 杠杆可以绕其转动的点，用“O”表示 动力 使杠杆转动的力，用“F1”表示 阻力 阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示 动力臂 从支点O到动力F1的作用线的距离，用“l1”表示 阻力臂 从支点O到阻力F2的作用线的距离，用“l2”表示 3.透析杠杆五要素 4.力臂的表示与画法：过支点作力的作用线的垂线，如下图所示。 5.力臂的画法（难点） 第一步：先确定支点，即杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。如图甲所示。 第二步：确定动力和阻力的作用线。从动力、阻力作用点沿力的方向（或反方向）分别画直虚线，即为动力、阻力作用线，如图乙所示。 第三步：画出动力臂和阻力臂。由支点向力的作用线作垂线，从支点到垂足的距离就是力臂，并标明动力臂与阻力臂的符号“l1”“l2”，如图丙所示。 作图规则： （1）力的作用线的反向延长线要用虚线； （2）作力臂是从支点向力的作用线作垂线，而不是从力的作用线向支点连线； （3）力臂可用实线，也可用虚线； （4）动力臂和阻力臂可用大括号标出所指的线段，标明l1和l2，不要标错。 知识点二 杠杆的平衡条件 1.杠杆平衡 当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。 2.实验探究：杠杆的平衡条件 【实验器材】杠杆和支架（如图所示）、钩码、弹簧测力计、刻度尺、线。 【实验步骤】（1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。 （2）如图所示，在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这时杠杆两边受到钩码的作用力的大小都等于钩码重力的大小。 把支点右方的钩码对杠杆施加的力当成动力F1，支点左方的钩码对杠杆施加的力当成阻力F2；读出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、l1、F2、l2的数值填入实验表格中。 （3）改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2的大小，再做两次实验，将结果填入实验表格中。 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 动力×动力臂/N·cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 阻力×阻力臂/N·cm 1 0.5 20 10 1.0 10 10 2 1.5 20 30 1.0 30 30 3 2.0 20 10 4.0 10 40 【探究归纳】只有动力×动力臂＝阻力×阻力臂，杠杆才平衡。 3.杠杆的平衡条件表达式：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即；公式表示为：F1l1＝F2l2；即 4.杠杆转动方向的判断 （1）当F1l1≠F2l2时，杠杆的平衡即被破坏，原来静止的杠杆就要转动起来，原来匀速运动的杠杆将变速运动。 （2）影响杠杆转动的因素：杠杆是否转动、怎样转动，应看F1l1与F2l2的大小关系，并不单纯取决于F1、F2的大小关系，也不单纯取决于力臂l1和l2的大小关系。也就是说，影响杠杆转动的因素不单是力，也不单是力臂，而是力和力臂的乘积。 （3）转动方向的判断：当F1l1＞F2l2时，杠杆沿F1的方向转动；当F1l1＜F2l2时，杠杆沿F2的方向转动。 5.找最小动力 （1） （2）以上方法适用于在阻力和阻力臂一定的条件下求最小的动力。若阻力和动力臂一定，则阻力臂最小时，动力最小。 知识点三 生活中的杠杆 根据动力臂和阻力臂的大小关系，杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 杠杆分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂的大小关系 l1＞l2 l1＜l2 l1＝l2 力的大小关系 F1＜F2 F1＞F2 F1＝F2 力所移动距离的大小关系 动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离 动力作用点移动的距离小于阻力作用点移动的距离 动力作用点移动的距离等于阻力作用点移动的距离 特点 省力但费距离 费力但省距离 既不省力，也不省距离 应用 瓶起子、扳手等 钓鱼竿、镊子等 天平等 【注意】 （1）凡省力的杠杆必定费距离，凡费力的杠杆必定省距离，既省力又省距离的杠杆是不存在的。 （2）判定杠杆的种类、主要通过比较动力臂和