12.1杠杆第1课时杠杆及其平衡条件课件2023-2024学年人教版八年级下册物理

杠杆 第1节 第十二章 简单机械 观察与思考 有什么能反败为胜的办法呢? 活动:掰手腕比赛 比比看,谁的力气大? 新课导入 一、杠杆 这些工具在使用时有什么共同点? 新课讲授 共同特点: 受力时几乎不发生形变 受到力的作用 绕固定点转动 杠杆:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。 思考:杠杆都是直的吗? 新课讲授 O F1 F2 支点:杠杆可以绕其转动的点O。 动力:使杠杆转动的力F1。 阻力:阻碍杠杆转动的力F2。 新课讲授 思考:你能找出以下杠杆的支点吗? 新课讲授 思考:我们用杆秤秤东西的时候,一般在什么时候读数? 杠杆的平衡状态:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,杠杆处于平衡状态。 新课讲授 现在你能使杆秤保持平衡吗?请指出此时支点、动力与阻力。 O F1 F2 F1’ F1” 交流与讨论: 1.往秤上继续添加重物会出现什么现象? 2.如何继续保持平衡呢?上面的实验说明了什么? 3.此时去掉秤砣,改用测力计拉住绳子提供动力,逐渐倾斜,你观察到了什么? 新课讲授 O F1 F2 F1’ F1” 力臂:从支点到力的作用线的距离,叫做力臂。 新课讲授 l1 l2 O F1 F2 动力臂:从支点到动力作用线的距离l1。 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离l2。 新课讲授 O l1 F1 F2 方法总结 l2 1.找到支点的位置 3.过支点向力的作用线作垂线 2.沿着力的方向画出力的作用线 4.加括号和标出符号 新课讲授 思考:你能画出下面杠杆的力臂吗? 新课讲授 二、杠杆的平衡条件 探究杠杆的平衡条件 实验器材: 杠杆尺(带刻度)、钩码、铁架台 杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在怎样的关系? 提出问题: 新课讲授 要使杠杆在什么位置平衡?为什么? 如何得到动力和阻力? 如何改变动力和阻力?如何改变动力臂和阻力臂? 设计实验: 新课讲授 1.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时保持水平静止。 2.在杠杆两端分别挂上不同数量的钩码。移动钩码的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。测出杠杆平衡时的动力F1、阻力F2、动力臂l1,阻力臂l2。 3.改变力和力臂的大小,再做几次实验。 进行实验: 新课讲授 实验次数 动力F1/N 阻力F2 /N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m 1 2 3 …… 实验结论: 杠杆平衡时,动力 动力臂=阻力 阻力臂(F1 l1=F2 l2) 实验记录: 新课讲授 思考:阿基米德理论上能做到吗? 给我一个支点,我可以撬起整个地球。——阿基米德 新课讲授 思考:你知道之前那位同学反败为胜的原理吗? 对力气小的同学来说:手放在桌面上,肘部和桌面接触的地方相当于是支点,手掌受到的力为阻力(不变),肘部到手掌的距离为阻力臂。当力气大的同学握住力气小的同学的手臂时进行比赛,其阻力臂相比之前减小了。 新课讲授 一位物理老师利用杠杆定理,仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量(如右图)。测量是利用了一根长度为10m的槽钢作为杠杆。吊钩固定点O为支点。弹簧测力计示数F1为200N。测得动力臂l1为9m,阻力臂l2为6cm。若不计槽钢和铁笼的质量,请你估算大象的质量。(g取10N/kg) 例题 新课讲授 解:由F1l1=F2l2 得: F2= = =3 104N F1 l1 l2 200N 9m 0.06m m= = = =3 103kg =3t F2 g 10N/kg 3 104N G g 新课讲授 杠杆及其平衡条件 杠杆 在力的作用下,能 P2衔接：我们今天来场掰手腕比赛吧。（等待两位同学比赛结束，并给赢的同学掌声）询问输的一方：你想赢吗。（得到回答后进行比赛调整：让力气大的学生用手握住力气小的同学的前臂而不是手掌，再进行一场比赛。）那接下来就看你的表现了…… 那么同学们思考下力气小的同学能赢是否是力气变大？对手是否力气变小？那么为什么这样做就能反败为胜了呢？其实这中间应用到了杠杆的原理。 P3衔接：什么是杠杆呢？这是救援队伍用撬棍撬动大石头的场景，他们使用的撬棍就相当于是一根杠杆，他一用力，就能把另一端的石头撬动。生活中还有很多杠杆的使用，比如说……。这些都是杠杆。你们发现了这些物体使用时的共同点了吗？ （接着引导学生发现这些物体不易发生形变，能够围绕一个点转动，且是在力的作用下。） P4衔接：那么我们就得出了这些工具的共同特点……。那么我们就可以给杠杆下一个定义了。 P5衔接：杠杆是一种最为简单的机械，现在我们就以生活中的一个场景，撬石头来认识一下杠杆。…… 【公开课建议：本节备课素材中有一个手工的小装置，可以利用这个手工的小装置让学生实地体会到有哪些因素会影响杠杆的使用，来得出杠杆的几个要素。（真正理解杠杆转动效果是受到支点到动力作用线的距离的影响）】 P6衔接：有的杠杆的支点比较好发现，有