9.1简单机械 功课件2024-2025学年物理鲁科版八年级下册

第九章 简单机械 功 第一节　杠杆 第一课时　什么是杠杆　杠杆平衡的条件 教材·核心探究 典题·疑难突破 教材·核心探究 一、杠杆 1.杠杆:在力的作用下能绕着____________转动的硬棒。  2.杠杆的五要素:　 (1)支点:杠杆可以绕其转动的点,如图中的_______。  (2)动力:使杠杆转动的力,如图中的________。  (3)阻力:__________杠杆转动的力,如图中的________。  (4)动力臂:从支点到________________的距离,如图中的_______。  (5)阻力臂:从支点到________________的距离,如图中的_______。  　固定点　 　O　 　F1　 　阻碍　 　F2　 　动力作用线　 　l1　 　阻力作用线　 　l2　 【判对错】 (1)杠杆是一根直的硬棒。 ( ) (2)支点一定在杠杆上。 ( ) (3)力臂是从支点到力的作用点的距离。 ( ) × √ × 二、杠杆的平衡条件 1.杠杆的平衡状态:杠杆在动力阻力作用下处于__________或__________转动。  2.探究杠杆的平衡条件 【探究装置】 (1)钩码:提供动力和阻力。 (2)杠杆:需保持水平静止状态,根据“左偏右调、右偏左调”调节平衡。 　静止　 　匀速　 【探究过程】 (1)实验操作 ①在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆在__________位置平 衡;  ②设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠 杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;并把F1、F2、l1、l2的数值记录在表格中。 ③多次改变动力F1和动力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2的大小,使杠杆 在__________位置平衡。  　水平　 　水平　 (2)数据记录 次数 动力 F1/N 动力 臂l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 1 10 2 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2 10 2 10 …         (3)数据分析:每次杠杆平衡时,两侧的力不相等,力臂也不相等,但动力与动力臂 的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等。 (4)实验结论:杠杆的平衡条件是______________________________,用公式表示 为_____________。  　动力×动力臂=阻力×阻力臂　 　F1l1=F2l2　 【交流评估】 (1)实验中,为什么使杠杆在水平位置平衡? 答:①便于从杠杆上直接读出力臂。 ②消除杠杆自身重力对实验的影响。 (2)实验过程中,能不能再通过调节平衡螺母使杠杆水平平衡?为什么? 答:不能。实验过程中,如果再次调节平衡螺母,就破坏了最初的平衡状态。 (3)实验中,多次改变动力和动力臂的大小进行实验的目的是什么? 答:避免实验结论的偶然性,找出普遍性规律。 【释疑点】　杠杆的平衡 当杠杆不在水平位置静止时,也处于平衡状态,只是此时力臂不便于测量。 典题·疑难突破 重点一　杠杆作图 【典题1】(2023·吉林中考)如图为用手写字时的示意图,笔可以看作是杠杆,O为支点,F为阻力,请画出F的力臂l。 答: 【技法点拨】　画力臂的基本步骤 【变式】(2023·新疆中考)请在图中根据静止的杠杆的动力臂l1,画出动力F1的示意图。 答: 重点二　探究杠杆的平衡条件 【典题2】(2023·永州中考)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材 探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。 (1)当杠杆静止时如图甲所示,为了方便测量力臂,需要调节杠杆在水平位置平衡, 应当将杠杆的平衡螺母向________(选填“右”或“左”)调节;  　右　 (2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表; 分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是:_____________;  次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 …         　F1l1=F2l2　 (3)本次探究经过多次实验的目的是_______;  A.减小实验误差 B.寻找普遍规律 (4)如图乙所示,将A、B位置的钩码个数都减少一个,杠杆将会______________(选 填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);  (5)如图丙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平 位置平衡,弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa,在b位置斜向上的拉力为Fb, 则Fa__________(选填“大于”“等于”或“小于”)Fb。  　B　 　右端下沉　 　小于　 【拓展应用】 (6) (思维拓展)实验中小明发现用图丁方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为_______。  A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂 C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡 　C　 (7)小明回家后又利用如图戊所示的厚纸板(厚纸板上每间隔相同距离有个小孔) 来探究杠杆的平衡条件。实验中,小科在A点挂了1个钩码,则需在B点挂_______个 钩码才能使杠杆平衡。如果将A端物体悬挂的位置竖直上移2格、B端物体悬挂 的位置竖直下移1格,则杠杆________(选填“能”或“不能”)保持平衡。  　3　 　能　 【技法点拨】　实验探究过程中的三个注意点 (1)调平衡:实验前按“左偏右调,右偏左调”的原则调节杠杆水平平衡。 (2)实验时使杠杆处于水平位置静止。 (3)杠杆平衡的判断:通过比较力和力臂乘积的大小关系,而不是比较动力和阻力的大小关系。 第二课时　杠杆的应用 教材·核心探究 典题·疑难突破 教材·核心探究 杠杆的应用 分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 力臂关系 l1_______l2  l1_______l2  l1_______l2  力的关系 F1_______F2  F1_______F2  F1_______F2  特点 省________,  费__________ 省__________,  费________ 不省力也 不费距离 举 例 归类 _________ __________ _______ 常考 实例 a.撬棒b.托盘天平c.镊子d.核桃钳e.钓鱼竿 f.羊角锤 g.筷子h.理发剪刀i.船桨j.瓶盖起子 　>　 　<　 　=　 　<　 　>　 　=　 　力　 　距离　  　距离　 　力　  　adfj　  　ceghi　  　b　  【释疑点】　 根据F1l1=F2l2可知,在F2l2一定时,省力的杠杆(F1小)一定费距离(l1大),费力的杠杆(F1大)一定省距离(l1小),既省力又省距离的杠杆是不存在的。 典题·疑难突破 重点一　杠杆的分类 【典题1】(2023·青海中考)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是 ( ) D 【技法点拨】　判断杠杆类型的方法 (1)比较动力臂和阻力臂的大小关系:画简图,明确动力臂和阻力臂,若动力臂大于阻力臂则为省力杠杆,反之为费力杠杆。 (2)根据应用的目的判断:一般在阻力很大时,使用的是省力杠杆,目的是省力;一般在阻力很小时,使用的是费力杠杆,目的是省距离。 【变式1】如图为家用脚踏式垃圾桶及其原理示意图,用脚踩F处,桶盖就会掀起, 将脚从F处移开,桶盖就会盖住。在桶盖掀起的过程中,ABC是__________杠杆, DEF是__________杠杆。 (均选填“省力”“费力”或“等臂”)  　费力　 　省力　 重点二　杠杆的最小力作图 【典题2】(2023·郴州中考)如图所示,O为支点,杠杆AB平衡时,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图。 答: 【技法点拨】　杠杆最小力的判断 找杠杆“最小力”:由F1l1=F2l2知,F2l2一定,F1、l1成反比。 【变式2】(2023·眉山中考)学校组织学生参加劳动实践活动,在基地发现了一台活塞式抽水机,在杠杆C处用力便可取水。请在图中画出: (1)阻力F2的力臂l2; (2)在C处所用最小力F1的示意图。 答: 重点三　杠杆的动态平衡分析 【典题3】(2023·宜昌中考)如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时,下列改进方法可行的是 ( ) A.减少横杆右端的人数 B.将支架向右移动 C.横杆右端的人向支架靠近 D.减小横杆上悬绳与支架间的距离 D 【技法点拨】　杠杆的动态平衡分析 (1)确定力的变化(需列式计算); (2)明确力臂的变化(需画图分析); (3)根据杠杆平衡条件,结合变化量判断杠杆状态或力、力臂的变化情况。 【变式3】(2023·西安质检)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终沿水平方向的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中,动力F将 ( ) A.先变小后变大　　　　　 B.逐渐变大 C.保持不变 D.逐渐减小 B 本课结束 $$