12.1《杠杆》课件 2022-2023学年人教版八年级物理下册

第十二章 简单机械 第1节 杠杆 第1课时 新课导入 阿基米德曾说过：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。” 人类很早以前就学会使用杠杆了。丽辉煌的咸阳宫曾蔚然矗立于八百里秦川。司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。下图就是我们的祖先在建造宫殿时的情景。你能讲出其中的道理吗？ 学习目标 1.认识杠杆，了解关于杠杆的五要素。 2.通过实验，探究杠杆的平衡条件及应用。 3.利用 F1l1=F2l2 进行相关计算。 一、认识杠杆 课堂探究 同学们仔细观察，以下物品有什么相同点？ 这些工具在使用时，有什么共同特点? 共同特征 有力的作用 绕固定点转动 硬棒 定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 注意: （1）“硬棒” 是指在力的作用不发生形变。 （2）杠杆可以是直的，也可以是弯曲的。 动力l1 阻力F2 O 动力臂l1 阻力臂l2 （1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母 O 表示。 杠杆的五要素 （2）动力：使杠杆转动的力，用字母 F1 表示。 （3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母 F2 表示。 （4）动力臂：从支点到动力作用线的距离，用字母 l1 表示。 （5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用字母 l2 表示。 （1）确定支点O。 先假设杠杆转动， 则杠杆上相对静止的点即为支点。 力臂的画法 （2）确定动力和阻力的作用线。 从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线，即动力、阻力的作用线。 （3）从支点作动力、阻力作用线的垂线 （4）标垂足，定力臂 F2 B O A F1 l2 l1 B F2 O F1 A 判断下面画的力臂是否正确，错误的指出原因。 l F l F 不是作用点到支点的距离 不是支点到作用线端点的距离 × × √ l F l F 不是垂足到作用点的距离 × 二、杠杆的平衡条件 思 考 为什么体重不同的两人能让跷跷板水平静止？ 在杠杆的使用中，杠杠的平衡状态是一种非常重要的状态。 杠杆满足什么条件时才会平衡呢？下面我们一起探究。 为什么重力相同的两人不能让跷跷板水平静止？ 探究实验：杠杆的平衡条件 实验步骤： 思考：怎么调？调到水平平衡的目的是什么？ （1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。 调节方法：杠杆哪端高，就向哪端调节平衡螺母。 （1）保证力臂沿杠杆，便于测量； （2）消除杠杆自身重力对实验结果的影响。　 目的： （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记录在表格中。 目的：保证力臂沿杠杆，便于测量力臂。 注意：此时不能再调平衡螺母 次数 动力 F1 /N 阻力 F2 /N 动力臂 l1 /m 阻力臂 l2 /m 1 2 3 4 5 6 （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，再多做几次实验。 目的：避免结论的偶然性，寻找杠杆平衡的普遍性规律 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 /cm 阻力 F2 /N 阻力臂 l2 /cm 1 1 15 3 5 2 2 10 2 10 3 3 10 2 15 4 2 20 4 10 …… （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。 杠杆平衡时：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 注意： 这就是阿基米德 发现的杠杆原理。 　计算公式： （2）杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。 （1）应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要用牛（N），动力臂和阻力臂的单位要相同。 例 题 1.如图所示，小明利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为 0.5 N ) 等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于　　　  (填“平衡”或 “不平衡”)状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 调节，这样做的目的是消除杠杆自重对实验的影响。 （2）将杠杆调整好后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂　　　个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡。 平衡 左　 2 （3）如图丙所示，小明用弹簧测力计替代钩码，先在B点竖直向下拉使杠杆平衡，然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐_________(填“变大”或“变小”)，原因是__________________________。 （4）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是________。(填序号) A. 使测量数据