12.1 杠杆 课件 -2025-2026学年人教版（2024）八年级物理下册

八 下 十二 1 十二 1 简单机械 杠杆 第 章 第 节 年级物理- 册-第 章 第 节 1、课堂引入 阿基米德 思考1：该装置背后的工作原理是什么？ 2、杠杆的定义 杠杆：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒 3、杠杆的五要素 支 点(O)：杠杆绕着转动的点。 动 力(F1)：促使杠杆转动的力。 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力。 动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离。 (力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线) F1 F2 l1 l2 O 补充介绍：点到直线的距离 作图：点到直线的距离（用实线双箭头） l1 l2 l3 O1 O2 O3 课堂练习——杠杆的作图 练习1：若以 O 为支点，请画出 F1 的力臂 l1，F2 的力臂 l2。 F2 B O A F1 6 l2 l1 B F2 O F1 A （1）找出支点的位置 （3）从支点作动力、阻力作用线的垂线 （2）确定动力、阻力作用线 （4）标记垂足和力臂 找点→定线→作垂→标记 课堂练习——杠杆的作图 练习2：若以 O 为支点，请画出 F1 的力臂 l1，F2 的力臂 l2。 F1 F2 l1 O l2 课堂练习——杠杆的作图 练习3：（1）找出吊桥转动的支点O；（2）若绳子上拉力为动力 F1 ，吊桥的自重为阻力 F2 ，请画出图中位置 F1 的力臂 l1，F2 的力臂 l2。 吊桥 课堂练习——杠杆的作图 O l1 F1 F2 l2 吊桥 练习3：（1）找出吊桥转动的支点O；（2）若绳子上拉力为动力 F1 ，吊桥的自重为阻力 F2 ，请画出图中位置 F1 的力臂 l1，F2 的力臂 l2。 吊桥 3、杠杆的平衡条件 杠杆的平衡状态：杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止状态 撬不动石头 杆秤称重 3、杠杆的平衡条件 思考2：杠杆的平衡状态受到哪些物理量的影响？ 结论：F1 、 l1、F2 和 l2 均会影响杠杆的平衡状态 静止 顺时针旋转 顺时针旋转 逆时针旋转 逆时针旋转 3、杠杆的平衡条件 思考3：杠杆处于平衡状态时，上述四个物理量需要满足什么条件？ 静止 F1 F2 l1 l2 3、杠杆的平衡条件 合理猜想 猜想一：F1 + l1 = F2 + l2 静止 F1 F2 l1 l2 猜想二：F1 - l1 = F2 - l2 猜想三：F1l1 = F2l2 猜想四：F1 / l1 = F2 / l2 静止 F1 F2 l1 l2 3、杠杆的平衡条件 实验思路 思考4：多个物理量对研究的问题有影响时，怎样开展研究？ 采用控制变量的思想 思考5：在研究杠杆平衡时，可以怎样控制变量？ 可以保持左侧的动力F1和动力臂l1不变，调节右侧的阻力F2和阻力臂l2，改变条件进行多组实验，找出杠杆平衡时F1、F2、l1 和 l2这四个物理量之间的关系。 3、杠杆的平衡条件 实验思路 思考6：实验过程中需要记录哪些物理量？请你设计实验记录表格 需要记录杠杆平衡时候的 F1 、 l1、F2 和 l2 。 次数 动力 F1/N 阻力 F2/N 动力臂 l1/m 阻力臂 l2/m 1 2 3 ....... 3、杠杆的平衡条件 实验过程（强调杠杆调平方法和目的） 次数 动力 F1/N 动力臂 l1/m 阻力 F2/N 阻力臂 l2/m F1l1 /(N·m) F2l2 /(N·m) F1/l1 /(N/m) F2/l2 /(N/m) 1 0.5 0.2 0.5 0.2 0.1 0.1 2.5 2.5 2 0.5 0.2 1.0 0.1 0.1 0.1 2.5 10 3 0.5 0.2 2.0 0.05 0.1 0.1 2.5 40 4 1.0 0.2 2.0 0.1 0.2 0.2 0.5 20 ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... 3、杠杆的平衡条件 实验结论 F1l1 = F2l2 这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。 对大量实验数据分析发现，杠杆平衡时满足： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 3、杠杆的平衡条件 注意事项 大小： F1l1 = F2l2 方向： 一顺一逆 作用点： F1和F2的作用点均画在杠杆上 4、杠杆原理的应用——简单计算 练习4：估测大象的质量 4、杠杆原理的应用——等臂/省力/费力杠杆分析 （1）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。 物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。 托盘天平 4、杠杆原理的应用——等臂/省力/费力杠杆分析 （2）省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？ 省力，但是费距离 钳子 核桃夹 羊角锤 4、杠杆原理的应用——等臂/省力/费力杠杆分析 F2 F1 O 赛艇的桨 （3）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。 我们在使用费力杠杆时，付出了费力的代价，同时我们又收获了什么利益呢？ 费力，但是省距离 l1 l2 4、杠杆原理的应用——等臂/省力/费力杠杆分析 曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点，支点左右都有肌肉，这是一种费力杠杆。 把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间，这是一个省力杠杆。 4、杠杆原理的应用——动态变化分析 练习5：（2025广州）下图是某吊桥的简化图，为了减小钢索承受的拉力，可适当将悬挂点 A （选填“升高”或“降低”），说明你的理由？ A 4、杠杆原理的应用——动态变化分析 练习6：如图所示，若杠杆始终在水平位置保持静止，弹簧测量力计从图示位置转到竖直方向的过程中，其示数会 （选填“逐渐变大”、“保持不变”或“逐渐变小”），请说明你的理由。 4、杠杆原理的应用——最长力臂/最小力分析 练习7：建筑工地上工人师傅正在用撬棒撬石头，其中图2是简化图。请你利用学过的杠杆知识，在图中A点画出撬起石头所用的最小力F1。 F1 4、杠杆原理的应用——综合分析 练习8：估测气球的浮力（2025·广州压轴） 课后作业 练习册《杠杆》 Lavf60.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$