第十二章 第1节 杠杆（第1课时）（教学课件）-2023-2024学年下学期八年级物理下册（人教版）

八年级物理下册•人教版 12.1 杠杆 第1课时 杠杆及其平衡条件 课时划分说明：本节内容主要包括杠杆的五要素、杠杆的平衡条件、杠杆的分类三个部分内容，计划三个课时。其中第1课时主要学习杠杆和杠杆的平衡条件，第2课时主要学习杠杆力臂的作图和杠杆的分类，第3课时主要学习杠杆的动态平衡和杠杆的最小力问题。本节课为第1课时。 课时计划 学习目标 1.知道什么是杠杆，了解杠杆的五个要素。 2.知道力臂的概念和引入力臂的意义。 3.通过实验探究得出杠杆的平衡条件。 重点 杠杆的平衡条件、力臂的概念。 难点 力臂、杠杆的平衡条件。 感知生活中的物理 动动手 找共性 温馨提醒： （1）感知工具的受力情况 （2）观察工具的转动情况 上例中的共同点： ①都是硬棒。 ②工作过程中都在转动，转动过程中有一点是固定不动的。 ③除固定不动的点外，还要受到两个力的作用。 可直可弯，可方可圆，但质地要坚硬 一个能使它转动，另一个阻碍它转动 ——两个力作用效果相反 杠杆 1.定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒。 杠杆是一种常用的简单机械，由五个要素组成: (1)支 点(O)：杠杆绕着转动的点. (2)动 力(F1)：促使杠杆转动的力. (3)阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力. 杠杆 F1 F2 o 温馨提示:动力和阻力的受力物体都是杠杆。 G 找一找下面杠杆的支点、动力、阻力 羊角锤 瓶盖起子 钓鱼竿 思考：杠杆转动效果受哪些因素影响？ 确认力臂：是从支点到力的作用点的距离？ 是从支点到力的作用线的距离？ 确认力臂：是从支点到力的作用点的距离？ 是从支点到力的作用线的距离？ 力臂：支点到力的作用线的距离。 动力F1：促使杠杆转动的力。 阻力F2：阻碍杠杆转动的力。 动力臂l1：从支点到动力作用线的距离。 阻力臂l2：从支点到阻力作用线的距离。 支点O：杠杆绕着转动的点。 杠杆的五要素 2.杠杆转动效果影响因素 二、杠杆的平衡条件 1、杠杆平衡：当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时，杠杆处于平衡状态。 杠杆平衡状态 保持匀速转动 保持静止 问题：杠杆在满足什么条件时，才会平衡？ 2、探究杠杆的平衡条件 ②猜想: ③器材: 杠杆、钩码、铁架台 ①提出问题： 杠杆平衡时，F1、F2、l1、l2满足什么条件呢？ 3、设计实验： （1）我们取杠杆的哪一种平衡状态？ （2）选择图1还是图2？ F1 F2 O L2 L1 保持静止 F1 F2 L2 L1 温馨提示：画一下杠杆的五要素 倾斜状态时力臂比杠杆上的刻度小 杠杆静止时在水平位置，便于直接在杠杆上读出力臂的值。 排除杠杆自重对实验的影响 排除杠杆自重对实验的影响 杠杆自重对实验有影响 思考：为什么选择杠杆的中间点作为杠杆的支点呢？ 思考：如何调节杠杆在水平位置平衡呢？ 左偏（低）右调 右偏（低）左调 ② 在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。然后把实验数据填入表中。 F2 F1 l2 l1 ① 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。 4. 进行实验： ③ 改变力和力臂的数值，再做两次实验，把实验数据填入表中。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 3 注意：一个钩码重0.5N 15 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 5、实验结论：杠杆的平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 或写作： F1l1＝ F2l2 即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。 阿基米德杠杆原理 16 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 1.探究杠杆的平衡条件 【例题1】在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后，某实验小组通过实验进一步探究“杠杆的平衡条件”。以下是他们的部分实验过程： （1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆 　在水平位置平衡　⁠。  在水平位置平衡 典型例题 （2）接下来挂上钩码并调节它们的位置，也要使杠杆在如图位置静止，这样做的目的是 　便于力臂的测量　⁠。  便于力臂的测量 （3）一实验小组得到的两组数据如下表： 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 2 20 1 10 2 1 8 2 4 　　这两组数据中，实验序号为 　1　⁠的一组肯定有错误。经检查，发现是测量动力臂时读错了，动力臂的实际值比记录值 　小　⁠（选填“大”或“小”）。  1 小 （4）另一实验小组的同学获得的数据如下表： 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 4 5 5 4 　　他们分析数据得出的结论是“动力