11.1 杠杆 课件 2024-2025学年教科版物理八年级下册

11.1 杠杆 教科版 八年级下册制作 高文超 教学目标 1.知识与技能 （1）认识杠杆及其分类。 （2）知道杠杆的一些应用。 2.过程与方法 （1）通过观察和实验，了解杠杆的构造。 （2）通过探究，了解杠杆的平衡条件。 教学目标 3.情感、态度与价值观 通过了解杠杆的应用，进一步认识物理的应用价值，提高学习物理的兴趣。 教学重点： 了解杠杆的五要素；实验探究杠杆的平衡条件及其探究方法的设计。 教学难点： 会画出杠杆的力臂。 给我一个支点，我就可以撬动地球…… 新知导入 给我一个支点，我就可以撬动地球…… 新知导入 给我一个支点，我就可以撬动地球…… 新知导入 给我一个支点，我就可以撬动地球…… 新知导入 人的力量是有限的，但人的智慧是无穷的。人类在漫长的历史创造了各种各样的工具，使工作更省力，更方便，这样的工具统称为机械（machinery）。 称心如意 新知讲解 机械种类繁多，结构复杂，为了方便研究，人们将机械的各种构件归并为杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等，并称为简单机械。 简单机械 新知讲解 杠杆（Lever）是最简单的机械。搬不动一个物体，可以找一根棍子去撬一撬，撬棍就是杠杆。 一、杠杆 撬棍 新知讲解 新知讲解 一、杠杆 支点O 杠杆（Lever）是最简单的机械。只要在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体都可以看做杠杆。杠杆绕着转动的支撑点叫做支点，使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫做阻力。 动力F1 阻力F2 一、杠杆 如图所示的工具是生活中的杠杆。 羊角锤 筷子 杆秤 新知讲解 一、杠杆 如图所示的工具是生活中的杠杆。 镊子 扳手 跷跷板 新知讲解 一、杠杆 简单机械是由简单机械组成的。蒸汽机、内燃机、拖拉机、汽车、起重机等许多机器中都包含各种各样的杠杆。 挖掘机利用杠杆来控制翻斗 新知讲解 一、杠杆 简单机械是由简单机械组成的。蒸汽机、内燃机、拖拉机、汽车、起重机等许多机器中都包含各种各样的杠杆。 塔式起重机的吊臂也是杠杆 新知讲解 新知讲解 如图是一个平衡的杠杆的动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时，杠杆将处于平衡状态，这种状态叫做杠杆平衡。 二、杠杆的平衡条件 观察 杠杆平衡 如图所示，杠杆转动，不是平衡状态，需要调节两端的平衡螺母。想一想，平衡螺母应向哪个方向调节才能使杠杆平衡在水平位置？ 新知讲解 观察 杠杆平衡 如图所示，杠杆右端高，两端的平衡螺母应该向右方调节，直至杠杆平衡在水平位置！ 新知讲解 观察 杠杆平衡 如图所示是一个平衡的杠杆，移动一边钩码的位置的悬挂点，会产生什么现象？ 右边钩码向左移动一格，杠杆不平衡，杠杆左端下沉，右端上翘。 新知讲解 新知讲解 观察 杠杆平衡 如图所示，用带杆的滑轮向左推动右边挂钩码的悬线、改变作用力的方向，这时又会产生什么现象？为什么会发生这种现象？ 右边挂钩码的悬线向左偏，改变力的方向，杠杆不平衡，杠杆左端下沉，右端上翘。相当于右边钩码向左移。 新知讲解 从上面的实验可以看出，杠杆的平衡不仅与动力和阻力的大小有关，还与力的作用点及力的作用方向有关。 二、杠杆的平衡条件 新知讲解 通过力的作用点沿力的作用方向的直线叫做力的作用线。从支点到力的作用线的距离叫做力臂（arm of force）。从支点O到动力F1的作用线的距离L1叫做动力臂；从支点O到阻力F2的作用线的距离L2叫做阻力臂。 L1 F1 F2 L2 O 二、杠杆的平衡条件 新知讲解 力臂是由力的作用点和力的方向共同决定的，它包含了力的两个要素。因此我们讨论力对杠杆的作用效果时，确定支点后，只要考虑力的大小和力臂就可以了。 L1 F1 F2 L2 O 二、杠杆的平衡条件 新知讲解 杠杆的五要素：分析杠杆要从支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂五个方面来着手。 当杠杆在水平位置，力的方向在竖直方向时，力臂与杠杆重合。 L1 F1 F2 L2 O 二、杠杆的平衡条件 新知讲解 作杠杆的力臂 1.定点：确定支点； 2.画线：画出力的作用线； 3.引垂：作支点到力的作用线的距离； 4.标示：在垂线段上标出力臂的符号。 O F2 F1 L2 L1 新知讲解 作杠杆的力臂 1.定点：确定支点； 2.画线：画出力的作用线； 3.引垂：作支点到力的作用线的距离； 4.标示：在垂线段上标出力臂的符号。 O F2 F1 L2 L1 新知讲解 实验探究 杠杆的平衡条件 如图所示是杠杆平衡状态。当杠杆在水平位置时，力的方向在竖直方向，力臂与杠杆重合。为了方便测量力臂，先调节杠杆在水平位置平衡。 探究杠杆平衡条件装置 新知讲解 实验探究 杠杆的平衡条件 实验步骤： 1.不挂钩码时，调节平衡螺母使杠杆平衡在水平位置。 探究杠杆平衡条件装置 新知讲解 实验探究 杠杆的平衡条件 实验步骤： 2.在杠杆左侧2格处挂2个钩码，试在杠杆右侧合适位置挂1个钩码，使杠杆平衡在水平位置。 探究杠杆平衡条件装置 新知讲解 实验探究 杠杆的平衡条件 实验步骤： 3.在杠杆左侧2格处挂4个钩码，试在杠杆右侧合适位置挂2个钩码，使杠杆平衡在水平位置。 探究杠杆平衡条件装置 新知讲解 实验探究 杠杆的平衡条件 实验步骤： 4.在杠杆左侧2格处挂5个钩码，试在杠杆右侧合适位置挂2个钩码，使杠杆平衡在水平位置。 探究杠杆平衡条件装置 新知讲解 实验探究 杠杆的平衡条件 实验步骤： 5.在杠杆左侧4格处挂3个钩码，试在杠杆右侧合适位置挂4个钩码，使杠杆平衡在水平位置。 探究杠杆平衡条件装置 新知讲解 实验探究 杠杆的平衡条件 把实验数据填入下面的表中 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/N 动力×动力臂F1L1/N∙m 阻力F2/N 阻力臂L2/N 阻力×阻力臂F2L2/N∙m 1 2 3 4 0.5 0.2 1 0.1 2 0.1 1 0.2 2.5 0.1 1 0.25 1.5 0.2 2 0.15 0.1 0.1 0.2 0.2 0.25 0.25 0.3 0.3 新知讲解 实验探究 杠杆的平衡条件 从实验中，我们可以知道，杠杆的平衡条件是 动力×动力臂=阻力×阻力臂 或F1L1=F2L2 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/N 动力×动力臂F1L1/N∙m 阻力F2/N 阻力臂L2/N 阻力×阻力臂F2L2/N∙m 1 2 3 4 0.5 0.2 1 0.1 2 0.1 1 0.2 2.5 0.1 1 0.25 1.5 0.2 2 0.15 0.1 0.1 0.2 0.2 0.25 0.25 0.3 0.3 三、杠杆的分类 杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，平衡时动力小于阻力，用较小的力可以克服较大的阻力。 新知讲解 三、杠杆的分类 杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，平衡时动力小于阻力，用较小的力可以克服较大的阻力。 新知讲解 三、杠杆的分类 杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 费力杠杆：动力臂小于阻力臂，平衡时动力大于阻力，动力作用点移动较小距离可以使阻力作用点移动较大的距离。 新知讲解 三、杠杆的分类 杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时动力等于阻力，这样的杠杆即不省力也不费力。 新知讲解 如图所示的杆秤曾是我国应用最广泛的称重工具，它是一种典型的杆秤。试分析它的工作原理，并比较它和天平的优缺点。 讨论交流 研究杆秤 新知讲解 杆秤和天平的工作原理都是杠杆平衡条件。 讨论交流 研究杆秤 杆秤动力臂与阻力臂不等；动力不等于阻力。 天平是等臂杠杆；动力等于阻力。 新知讲解 杠杆在我国古代有许多应用 大概3000多年前，我国就出现了能精确称量的天平，有用力捣谷的舂和用来井上汲水的桔槔，在2000年多年前的《墨经》中，对杠杆原理就有精辟论述。 新知讲解 1.下列说法正确的是 （ ） A.杠杆是最简单的杠杆 B.当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆处于非平衡状态 C.杠杆平衡仅跟动力和阻力有关 D.杠杆平衡仅跟力的作用点和力的方向有关 A 课堂练习 2.下列说法错误的是 （ ） A.从支点到力的作用线的距离叫做力臂 B.力臂是由力的作用点和力的方向共同决定的 C.力臂包含了力的作用点和力的方向 D.确定支点后，只要考虑力的大小就可以确定力对杠杆的作用效果 D 课堂练习 3.下列属于省力杠杆的是 （ ） A.天平 B.筷子 C.食品夹 D.钢丝钳 D 课堂练习 4.下列属于费力杠杆的是（ ） D A.钢丝钳 B.开瓶器 C.剪枝钳 D.食品夹 课堂练习 45 5.下列说法错误的是 （ ） A.动力臂大于阻力臂的杠杆，用较小的动力可以克服较大的阻力 B.费力杠杆动力作用点移动较小距离可以使阻力作用点移动较大的距离 C.镊子是是省力杠杆 D.等臂杠杆既不省力也不费力 C 课堂练习 课堂总结 一、 杠杆是最简单的机械。在力的作用下能绕支撑点转动的坚实物体叫做杠杆。从支点到力的作用线的距离叫做力臂。杠杆五要素：一点二力二臂。 二、探究杠杆平衡条件时调整杠杆平衡在水平位置，方便从杠杆上测量力臂。杠杆的平衡条件是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 或F1L1=F2L2 三、杠杆的分类 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，动力作用点移动较小距离可使阻力作用点移动较大的距离。 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。 板书设计 一、 杠杆是最简单的机械。在力的作用下能购绕支撑点转动的坚实物体叫做杠杆。从支点到力的作用线的距离叫做力臂。杠杆五要素：一点二力二臂。 二、探究杠杆平衡条件时调整杠杆平衡在水平位置，方便从杠杆上测量力臂。杠杆的平衡条件是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 或F1L1=F2L2 三、杠杆的分类 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力。 费力杠杆：动力臂小于阻力臂，费力，省距离。 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。 $$