11.1 杠杆 课件-2024-2025学年八年级物理下册教科版

杠杆 第1节 第十一章 机械与功 （教科版）八年级 下 01 学习目标 1.学会认识杠杆； 2.能从常见的工具中与简单机械中识别出杠杆； 3.理解杠杆的平衡条件及其杠杆的应用； 4.会画杠杆的示意图（动力与动力臂、阻力与阻力臂）； 5.能利用杠杆平衡条件进行简单计算 02 新课标要求+课标解读 2022课标要求： 2.2.6知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。 课标解读： 经历探究杠杆平衡条件的过程，对杠杆平衡条件进行猜想与假设，设计出验证方案;对获得的信息进行处理，采用比较分析的方法科学分析相关数据，得出杠杆的平衡条件。 能用杠杆的平衡条件解决简单的具体问题，能根据自己制订的分类原则对杠杆分类，感受杠杆在生活中的广泛应用，提高探究的乐趣。通过对杠杆的探究，让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法，体验科学探究的乐趣，激发学生学习物理的兴趣，培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。 03 激趣导入 【观察】劳动人民在长期生产、生活中创造了许多机械。这是劳动人民的聪明智慧的结晶，也是社会活动必不可少的工具。 03 激趣导入 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，并把它们称为简单机械。 人的力量是有限的，但是人的智慧是无穷的。人们在劳动中经常使用各种机械，使工作更省力、更方便。有的机械很简单，例如，钳子、扳手、螺丝刀等等；有的机械比较复杂，例如，缝纫机、车床、收割机等等。 04 新课教学 一、杠杆 只要在力的作用下能够绕某支撑点（固定点）转动的坚硬物体都可以看做杠杆。 1. 定义 04 新课教学 2. 杠杆五要素 （1）支点：绕着转动的固定点（O）； （2）动力：使杠杆转动的力（F1）； （3）阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）； O F1 F2 （4）动力臂：从支点到动力作用线的距离L1; L1 （5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离L2; L2 力臂 从支点到力的作用线的距离，用l表示。 动力与杠杆转动方向相同。 阻力与杠杆转动方向相反。 04 新课教学 力臂的画法 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 04 新课教学 C B D A O F1 F2 作羊角锤的力臂 04 新课教学 二、杠杆的平衡条件 科学探究：杠杆的平衡条件 提出问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？ 实验装置 04 新课教学 实验器材 带等分刻度的均质木尺、钩码、铁架台、弹簧测力计。 当杠杆平衡时，分别测出动力F1、阻力F2，动力臂l1、阻力臂l2。并多次改变力和力臂，获取多组数据，从而分析总结出杠杆的平衡条件。 设计实验 04 新课教学 进行实验 一、调平衡： 把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母， 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。 目的：使杠杆的重力作用线通过杠杆支点，避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。 向右调节 04 新课教学 进行实验 二、改变钩码和所挂位置 （1）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。 （2）将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。 目的：保证力臂沿杠杆，便于测量力臂。 04 新课教学 三、多次测量 改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。 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。 目的：使实验结论具有普遍性。 四、用弹簧测力计代替一侧钩码 04 新课教学 实验表格 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 15 3 5 2 2 10 2 10 3 3 10 2 15 4 2 20 4 10 …… × × = 数据分析 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 实验结论 杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。 04 新课教学 归纳总结 杠杆平衡时：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 计算公式: F1 L1=F2 L2 或变形式: 作用在杠杆上两个力的大小与他们的力臂成反比。 注意： （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。 （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。 04 新课教学 三、杠杆的分类 1.省力杠杆 (1)示意图：如图所示 (2)特点：动力臂______阻力臂，平衡时动力______阻力。用较小的动力就可以克服较大的阻力。（L1>L2， F1<F2） 大于 小于 (3)常见的省力杠杆：瓶盖起子、羊角锤起钉子、独轮车、钳子等。 04 新课教学 2.费力杠杆 (1)示意图：如图所示 (2)特点：动力臂______阻力臂，平衡时动力______阻力。动力作用点移动较小的距离就可以使阻力作用点移动较大的距离。（L1〈L2， F1 〉F2） 大于 小于 (3)常见的费力杠杆：镊子、缝纫机脚踏板、钓鱼竿、筷子夹菜、皮划艇的桨、扫帚扫地等。 04 新课教学 3.等臂杠杆 (1)示意图：如图所示 (2)特点：动力臂______阻力臂，平衡时动力______阻力。这样的杠杆既不省力也不费力。（L1>L2， F1<F2） 等于 等于 (3)常见的等臂杠杆：天平、定滑轮。 04 新课教学 C 1.下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是（ ）。 A.启瓶器 B.切纸铡刀 C.食品夹 D.羊角锤 04 新课教学 B 2.如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下 列说法正确的是（ ）。 A.沿F1方向的力最小； B.沿F2方向的力最小； C.沿F3方向的力最小； D.三个力的大小相等 F3 F1 F2 O L1 L3 L2 04 新课教学 水平 3.小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。 （1）若使杠杆在 位置平衡，需把平衡螺母向 端调节。 （2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂 个同样的钩码，杠杆才能重新平衡。 （3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该 ，此时弹簧测力计的示数为 。 右 2 竖直向上 2N 04 新课教学 4.画出羊角锤起钉子时动力F1的力臂。 L1 05 课堂小结 $$