12.1 杠杆 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期（新授课）

第十二章　简单机械 第1节　杠杆 第三课时 第一课时 第二课时 他能够实现吗？ 阿基米德曾说过：“给我一个支点，我就能撬起整个地球。” 他能够实现吗？ 仔细观察这几幅图，找出它们的共同特征。 1.受力的作用 2.绕固定点转动 3.比较坚硬 o l1 l2 讲授新课 杠杆 一 F2 F1 1. 定义： 在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做_____。 2. 有关杠杆的5个要素： ⑴ 支点：杠杆可以绕其转动的点___。 ⑵ 动力：使杠杆转动的力___。 ⑶ 阻力：阻碍杠杆转动的力___。 ⑷ 动力臂： ⑸ 动力臂： 从支点O 到动力F1作用线的距离___。 从支点O 到阻力F2作用线的距离___。 O F1 F2 l1 l2 杠杆 羊角锤 筷子 杆秤 镊子 扳手 跷跷板 讲授新课 杠杆 一 3. 生活中的杠杆： F2 B O A F1 L2 L1 F2 B O A F1 L1 L2 步骤 画力臂的方法 画最小力的方法 一找点 在杠杆上确定支点O 二画线 用虚线画出力的作用线的延长线 三作垂线 从支点向力的作用线画垂线，作出垂足 四标符号 在力臂两端加上箭头，标上字母L1或L2 讲授新课 杠杆 一 4. 有关杠杆的作图 例 1 请画出图中杠杆动力F的力臂 。 例 2 请在图中画出F的力臂 。 和 力 杆 杠 图 作 的 力 臂 如图所示，已知轻质杠杆AB在水平位置静止，做出物体C所受重力的示意图以及拉力F的力臂 。 例 4 如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，为支点，画出 、 的力臂 和 。 例 3 和 力 杆 杠 图 作 的 力 臂 如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆在水平位置静止， 为F的力臂，请作出力F的示意图。（注意标明力F的方向和作用点） 例 5 和 力 杆 杠 图 作 的 力 臂 课堂小结 讲授新课 杠杆平衡 二 杠杆的平衡跟哪些因素有关？ 杠杆的平衡可能跟_______________________________有关。 1. 杠杆的平衡： 当杠杆在动力和阻力的作用下______，或_______________时，我们说杠杆平衡了。 静止 缓慢匀速转动 2. 探究杠杆的平衡条件： ⑴ 提出问题： ⑵ 猜想假设： ⑶ 设计实验： 动力、动力臂、阻力、阻力臂 ① 实验器材： ➊ 调节杠杆两端的______，使杠杆在水平位置平衡。 ➋ 在杠杆两边挂上不同数量的_____，调节位置，使杠杆重新平衡。 ➌ 把支点右边的钩码重当作动力___，支点左边的钩码重当作阻力___，标尺上读出动力臂____和阻力臂____，将各数据填入表格中。 ➍ 改变钩码的个数，再做两次，将结果填入表中。 ➎ 求出各次实验中，动力×动力臂和阻力×阻力臂的值，加以比较。 ② 实验步骤： 螺母 钩码 F1 F2 L1 L2 讲授新课 杠杆平衡的条件 二 2. 探究杠杆的平衡条件： ⑶ 设计实验： 为什么呢? 公式表示：_______________。 讲授新课 杠杆平衡的条件 二 2. 探究杠杆的平衡条件： ⑷ 进行实验： 杠杆平衡条件是：______________________________。 ⑸ 实验总结： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 旅行箱在拉力作用下静止于图示状态，O点为旅行箱的重心，A点为拉力的作用点，请在图中画出旅行箱的重力以及最小拉力F的示意图。 例 6 阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个指点，我能够撬动地球”的感慨。请在设想示意图中，画出作用在A点的最小动力 及其动力臂 （图中O为支点）。 例 7 小 最 杆 杠 图 作 的 力 步骤 画最小力的方法 一找点 确定支点O和力的作用点(杠杆上离支点O最远的点) 二画线 用虚线连接支点O和力的作用点 三作垂线 根据杠杆的平衡，过力的作用点做垂线 四标符号 画出力的示意图，标上F 如图所示，请画出 的力臂 ，并在 端画出使杠杆平衡的最小力 。 例 8 如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一中午G，请你在杠杆上画出最小的动力 及动力臂 ，使杠杆在图中位置平衡。 例 9 小 最 杆 杠 图 作 的 力 例 10 轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA=BC=20cm，AB=30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力的示意图（不要求写出计算过程）。 小 最 杆 杠 图 作 的 力 课堂小结 由 F1 L1=F2 L2 因：L1 〉L2 讲授新课 生活中的杠杆 三 1．省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 所以：F1〈 F2 这是省力杠杆 F1 F2 动力臂L1 O 阻力臂L2 特点：省力， 但费距离 ⑴ 找出力臂，比较长短？ ⑵ 使用时省力还是费力？ 生活中的省力杠杆 讲授新课 生活中的杠杆 三 2．费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。 由 F1 L1=F2 L2 因：L1〈 L2 所以：F1 〉F2 这是费力杠杆 O 阻力臂L2 F1 动力臂L1 F2 特点：费力， 但省距离 讲授新课 生活中的杠杆 三 ⑴ 找出力臂，比较长短？ ⑵ 使用时省力还是费力？ 生活中的费力杠杆 讲授新课 生活中的杠杆 三 3．费力等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。 由 F1 L1=F2 L2 因：L1= L2 所以：F1 = F2 这是等臂杠杆 O 阻力臂L2 F1 动力臂L1 F2 特点：不省力， 也不省距离 讲授新课 生活中的杠杆 三 ⑴ 找出力臂，比较长短？ ⑵ 使用时省力还是费力？ 生活中的等臂杠杆 讲授新课 生活中的杠杆 三 跷跷板 探究杠杆的平衡原理 如何能翘起地球 ？ L1 L1 (2)小明取2个钩码，挂在支点左侧某处，再取4个钩码挂在支点的 侧进行实验，使杠杆在水平位置平衡后，记录下数据。 (3)完成3次实验后分析数据，他们得出了杠杆的平衡条件。下表主要呈现了第3次实验的数据。 小明在第3次实验的基础上，在支点左侧20.0 cm 处继续加钩码直到 F1为3.5N，如图乙所示，但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成 为3.5N的第4次实验，她应该通过 ，使杠杆再次在水平位置平衡。 典例解析 小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验，实验室提供了如图所示杠杆(支点为O)、支架、10个钩码(每个重0.5N)。 (1)如图甲所示，实验开始前，应向 端调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；挂上钩码后，每次都要让杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于直接读取 。 例 1 典例解析 如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一个始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动过程中，下列说法正确的是( ) 例 2 例 3 A. F 力臂不变，F 变大 B. F 力臂变小，F 变小 C. F 力臂不变，F 不变 D. F 力臂变小，F 变大 如图所示，杠杆的两侧挂有钩码，处于水平位置且保持平衡状态。接下来的一些操作，仍能使杠杆保持在水平位置平衡的是 ( ) A.两侧钩码同时向外移一格 B.两侧钩码同时向内移一格 C.左侧的钩码向外移一格，右侧减去一个钩码 D.左侧减去一个钩码，右侧的钩码向内移一格 平衡的杠杆，两端同时增加相同的力(力臂)，杠杆向力臂(力)大的一侧倾斜。 平衡的杠杆，两端同时减去相同的力(力臂)，杠杆向力臂(力)小的一侧倾斜。 随堂练习 如图是一个轻质杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆所受的阻力 F2和动力的力臂L1 如图，轻质杠杆可以绕O点在竖直平面内转动，在A点用细线悬挂一铁块，在B 点施加一竖直向下的动力F，使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力改为沿虚线方向的 F'，使杠杆仍在水平位置保持平衡。则( ) 变式训练 2 变式训练 1 A.动力臂增大， F´>F B.动力臂增大， F´<F C.动力臂减小， F´>F D.动力臂减小， F´<F 随堂练习 质量相同的铜块和铝块分别挂在杠杆A、B两端，O为支点，如图所示，杠杆处于平衡状态。如果将铜块和铝块浸没于水中，杠杆将会出现 ( ) 变式训练 3 A. A 端下降 B. B端下降 C.仍保持平衡 D.无法判断 Lavf53.24.0 Lavf53.24.0 HandBrake 1.9.2 2025022300 Lavf57.62.100 $$