6.5 杠杆 课件- 2025-2026学年沪粤版物理八年级下册

该初中物理课件围绕杠杆展开，涵盖定义、五要素、平衡条件及省力、费力、等臂杠杆的分类与应用。通过“跷跷板平衡”问题导入新课，课前回顾摩擦力知识，构建前后关联的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过必做实验（调节杠杆平衡、记录数据推导平衡条件）培养科学思维，结合撬棒、桔槔等生活实例及人体杠杆模型深化物理观念。课堂小结系统梳理知识，练习融入中考题，助力学生巩固应用，也为教师提供丰富教学素材，提升教学效果。

6.5 杠杆 1 知识回顾 如图 6-5-1 所示,大人和小朋友分别坐在跷跷板的两端,怎样才能使跷跷板保持水平呢? 图6-5-1 怎样才能使跷跷板保持水平 新课导入 探究杠杆的平衡条件 物理学中,把在力的作用下能绕某一固定点转动的硬棒 (直棒或曲棒) 叫做杠杆 (lever)。跷跷板就是一种杠杆。 新课讲解 杠杆绕着转动的点 (图6-5-2中的点O),叫做支点(pivot)。从支点到力的作用线的垂直距离 L1 和 L2 叫做力臂 (arm of force)。动力的力臂叫做动力臂,阻力的力臂叫做阻力臂。杠杆在动力和阻力作用下处于静止或匀速转动状态,叫做杠杆平衡。 为了便于探究跷跷板怎样才能保持水平状态,需要对它进行简化。如图6-5-3所示,用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板,用钩码代替人。 如图6-5-4 所示,将杠杆放在水平桌面上,调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态。接着在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,调整钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。 设左侧钩码对杠杆施加的力为动力 F1,右侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2;杠杆平衡时的动力臂为 L1,阻力臂为 L2。 多次改变杠杆两端钩码的数量和挂钩码的位置,使杠杆处于水平平衡状态将各次实验所得的数据填入表 6-5-1中。 分析表中的数据,找出它们之间的关系。 表 6-5-1 数据记录表 实验结果表明,杠杆的平衡条件是 动力 动力臂=阻力 阳力臂 即 F1L1=F2L2 早在 2 400 多年前,我国的《墨经》一书就对这一结论作了精辟的论述。 例题 假如图6-5-1中大人所受的重力大小为 750 N,小朋友所受的重力大小为 250 N。当大人坐在离跷跷板的转轴 0.5m 处时,小朋友应该坐在哪里才能使跷跷板水平平衡? 解:根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,得 L1===1.5 m 答:小朋友应该坐在离跷跷板的转轴1.5m处。 杠杆的应用 早在3000多年前,我国劳动人民就已经应用杠杆进行劳作,例如捣谷的春(图6-5-5)和汲水的桔(图6-5-6)。 探究力的作用效果 生活中有许多不同形式的杠杆。请画出图6-5-7 中各力的力臂。 图6-5-7 生活中的杠杆 L1 L2 L1 L2 图6-5-7 生活中的杠杆 L1 L2 L1 L2 图6-5-7 生活中的杠杆 L1 L2 L2 L1 上图中哪些杠杆省力? 哪些杠杆费力? 哪些杠杆既不省力也不费力? 使用这三类杠杆各有什么好处? 活动中,图6-5-7(a)(b)(e)(f)为省力杠杆,它们的动力臂比阻力臂长,这类杠杆虽然省力,但费距离;图6-5-7(c)为等臂杠杆,它的动力臂与阻力臂相等,这类杠杆既不省力也不费力;图6-5-7(d)为费力杠杆,它的动力臂比阻力臂短,这类杠杆虽然费力,但省距离。 人体内许多部位的骨骼和肌肉组织也构成杠杆。如图6-5-8所示,手上握着或托着重物时,可将手、手腕、尺骨和桡骨看作一个整体,并与肘关节(相当于支点)组成了杠杆。 图6-5-8 人的前工作示意图 机械手操作时,模仿手的动作,同样具有杠杆的特征(图6-5-9)。 图6-5-9 机械手焊接汽车车身 课堂小结 1. 关于杠杆的五个要素,下列说法中正确的是( ) A. 力臂一定在杠杆上 B. 作用在杠杆上的动力、阻力的方向一定相反 C. 力臂是支点到力的作用点的距离 D. 若力的作用线通过支点,则其力臂为零 D 课堂练习 2. (2024 宁夏中考)如图所示是使用螺丝刀撬图钉的示意图,请在图中画出动力 F1 的力臂 L1。 L1 3.(衡阳中考)小张在探究“杠杆平衡条件”实验中,给他提供的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如图所示,此时应把杠杆左端的平衡螺母向_ (选填“左”或“右”)调节。 右 (2)小张将实验数据记录在表格中: 表格中空缺的实验数据“ ”是_。 20 (3) 小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了_ (只有一个正确答案,选填答案序号)。 ①减小摩擦 ②多次测量取平均值减小误差 ③使每组数据更准确 ④获取多组实验数据归纳出物理规律 ④ 4. 踮脚是一项很好的有氧运动(如图所示),它简单易学,不受场地的限制。踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是( ) A. 脚后跟是支点,是省力杠杆 B. 脚后跟是支点,是费力杠杆 C. 脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆 D. 脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆 C 自我评价与作业 1. 画出图 6-5-10 中各力的力臂。 图 6-5-10 L1 L2 1. 画出图 6-5-10 中各力的力臂。 图 6-5-10 L1 L2 1. 画出图 6-5-10 中各力的力臂。 图 6-5-10 L1 L2 2.比较图6-5-11 中三种剪刀的动力臂和阻力臂的长短。请说明这样设计的目的。 图 6-5-11 铁皮剪刀手柄长,刀口短,是为了省力; 理发剪刀手柄短,刀口长,是为了省距离; 普通剪刀一般为等臂杠杆。 3.如图 6-5-12 所示,工人用独轮车运泥土。设车斗和泥土的总重力 G 为 1000N,则工人运泥土时双手抬起独轮车需要用的力 F 是多少? 300 N 4. 一名体重约为 600N 的同学在做俯卧撑,如图6-5-13 所示,点 A 为重心。请计算地面对他双手的作用力。 400 N 5. 图6-5-14 是拉杆式旅行箱的受力示意图。若箱重 100N,动力臂是阻力臂的4倍,则竖直向上的拉力 F=_N。 25 6. 我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会用杆秤给小孩称体重,俗称“立夏称人”[图6-5-15(a)],冀求小孩健康成长。 若小孩和篮子的总质量为 20 kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),如图6-5-15(b) 所示,此时 OA=3 cm,OB=20 cm,求秤砣的质量。 3 kg 利用饮料杯、硬纸板以及铁丝等材料,模仿家用脚踏垃圾桶,运用杠杆原理给饮料杯加盖子,使它变成一个小小垃圾桶。制作完成后在班上展示一下,看看谁的作品最精美、最灵活。 $