第1节 杠杆 第1课时-【木牍教育】2024-2025学年新教材八年级物理下册同步教学优质课件（人教版2024）

第一课时 杠杆及其平衡条件 12.1 杠杆 ※ 建议使用WPS2019以上版本打开 木牍中考-教学设计中心 制作 物理 RJ 八年级下册 目 录 导入新课 01 讲授新课 02 习题解析 03 课堂小结 04 观察图中的跷跷板、羊角锤和开瓶器等机械，你认为这些机械有什么共同点呢？ 这些机械工作时都会绕着一个点运动 导入新课 杠杆 定义： 一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。 杠杆是最简单的机械之一。 固定点 方法点拨： “硬棒”和“能绕着固定点转动”是杠杆的两个关键特征。“硬”是指不考虑发生形变，是一种理想情况，杠杆是一种理想模型。理想模型是人们分析物理问题的基础。 绕固定点转动的硬棒 讲授新课 杠杆 杠杆的五要素 1. 支点：杠杆绕着转动的点O。 2. 动力：使杠杆转动的力F1。 3. 阻力：阻碍杠杆转动的力F2。 支点O F1 F2 讲授新课 杠杆 杠杆的五要素 支点O F1 F2 4. 动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1为动力臂。 5. 阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2为阻力臂。 L1 ∟ L2 ∟ 怎么画出杠杆的力臂呢？ 讲授新课 杠杆的五要素 力臂的画法 1.过力的作用点沿力的方向画一条直线（有的在图中已经标出力的方向）； 2.找到支点，并标明O点； 3.过O点做动力F1的垂线段，并标出垂线符号； 4.标上双向箭头并在其旁边写上l1。 l1 F1 O 杠杆 讲授新课 杠杆的五要素 力臂的画法 杠杆 同样，阻力及阻力臂也是一样的画法。 注意： 1.力臂不一定在杠杆上； 2.杠杆可以是直的，也可以是弯的。 l2 l1 F1 O F2 讲授新课 杠杆的平衡状态 杠杆的平衡条件 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。 杠杆在满足什么条件时才会平衡呢？ 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 【实验思路】 探究杠杆的平衡条件，就是要找到影响杠杆平衡的各种因素并确定它们之间的关系。 容易想到：杠杆支点两侧所受的动力、阻力，以及动力臂、阻力臂都会影响杠杆的平衡，所以应该找出这四个量之间的关系。 我们可以先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力和阻力臂这四个量之间的关系。 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 【实验过程】 调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，达到平衡状态。 1. 如图所示，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。这时杠杆两侧受到的作用力的大小等于各自钩码所受的重力的大小。 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 【实验过程】 2. 把右侧钩码对杠杆施的力记为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力记为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数据填入下表。 3. 保持阻力F2和阻力臂l2不变，改变动力F1，相应调节动力臂l1的大小，再做几次实验，把数据填入表中。 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 【实验过程】 4. 保持动力F1和动力臂l1不变，改变阻力F2，相应调节阻力臂l2的大小，再做几次实验，把数据填入表中。 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 3 4 5 6 ... 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 【实验数据记录】 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 【实验结论】 实验结果表明，要使杠杆平衡，需要满足以下条件： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F1l1=F2l2 这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理 讲授新课 思考与讨论 1. 为什么要调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态？ 答：便于直接测量相应的力臂，消除杠杆自重的影响。 2. 为什么要进行多次实验？ 答：便于从实验数据中归纳出可靠的实验结论。 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 想想议议 在上面的实验中，我们研究了动力和阻力位于支点两侧的情况。仔细观察如图所示的杠杆，它与上面实验中研究的杠杆有什么不同？ 讲授新课 杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡状态 该状态下杠杆仍 属于平衡状态 当弹簧测力计从a处移动到b处时示数变大 当前情况下杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2+F3L3 拓展延伸 讲授新课 杠杆的平衡条件 杠杆原理的应用 例：动物园内，一位物理老师利用一个小小的弹簧测力计，就测出了一头大象的质量。测量时用一根长度为12m，槽钢作为杠杆。如图乙所示，吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计的示数F1为200N。测得l1为6m，l2为4m。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/kg。 讲授新课 杠杆的平衡条件 杠杆原理的应用 解：人通过弹簧测力计对杠杆的拉力为动力F1=200N，动力臂l1=6m；不计铁笼质量，则大象对杠杆的拉力为阻力F2，它等于大象所受的重力G，阻力臂l2=4cm=0.04m。 根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，有 大象的质量 大象的质量是3t。 讲授新课 杠杆的平衡条件 杠杆原理的应用 想想议议 用杠杆和弹簧测力计测量一个很重物体（大象）的质量时，应使弹簧测力计拉力的力臂远大于被测物体（大象）对杠杆拉力的力臂。如果用杠杆和弹簧测力计测量一个很轻物体的质量时，又应该怎么办？ 讲授新课 1. 杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得刺五加药材质量是120g，其中OB=3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为 g。接下来要测30g的人参片需要将秤砣向B点的 （选填“左”或“右”）侧移动。 40 右 习题解析 2. 如图为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1的力臂l1。 习题解析 3. 某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。 （1）调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并______，达到平衡状态，如图所示。 静止 习题解析 3. 某同学利用若干个质量为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。 （2）在杠杆左侧15cm刻度线处挂上4个钩码，在杠杆右侧挂上6个钩码，移动右侧钩码到______cm刻度线处使杠杆重新在水平位置平衡。这时动力或阻力是___________ _______（填“钩码受到的重力”“钩码对杠杆的拉力”或“杠杆对钩码的拉力”）。 10 钩码对杠杆 的拉力 习题解析 杠杆 定义 杠杆及其平衡条件 杠杆的平衡条件 杠杆的五要素 杠杆平衡的实现方式 实验：探究杠杆的平衡条件 力臂的画法 杠杆原理的应用 课堂小结 Lavf58.46.101 $$