12.1 杠杆 课件 2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理课件围绕杠杆展开，涵盖杠杆的概念、平衡条件（F₁l₁=F₂l₂）及分类（省力、费力、等臂杠杆）。课堂以阿基米德“撬起地球”问题导入，结合跷跷板、羊角锤等生活工具的共同特点引出定义，搭建从生活现象到物理概念的学习支架，逐步过渡到平衡条件探究与应用。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过“探究杠杆平衡条件”实验（调节平衡、多组数据记录）引导学生经历科学探究过程，结合测大象质量例题和力臂关系推导培养模型建构与科学推理能力。融入我国古代杠杆（桔槔、踏碓）体现科学态度与责任，生活实例（赛艇船桨、拉杆箱）增强学科联系。学生能联系生活激发兴趣，教师可借助清晰脉络与丰富资源提升教学效率。

第十二章 第1节 任家路中学物理组 杠 杆 阿基米德能成功吗? 阿基米德说:给我一个支点,我就能撬起地球 这些工具在使用时,有什么共同特点? 它们工作时,能绕一个固定点转动。 在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。 一、杠杆的概念: F1 l1 o l2 F2 支点:杠杆可以绕其转动的点O; 动力:使杠杆转动的力F1; 动力臂:从支点O 到动力F1作用线的距离l1; 阻力:阻碍杠杆转动的力F2; 阻力臂:从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。 或 在撬杠的杠杆分析图中,我们研究了动力和阻力位于支点两侧的情况。仔细观察上图右侧所示的杠杆,它与撬杠有什么不同? 同侧大致相反、异侧大致相同 撬杠的动力方向是相同的;右侧杠杆的动力与阻力方向是相反的。 G 二、杠杆的平衡条件: 2.探究杠杆的平衡条件 1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡。 保证力臂沿杠杆,便于测量。 问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡? 实验操作: (1)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。 问题:为什么要调节杠杆在水平位置平衡? (2)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。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。 (3)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。 (4)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。 杠杆平衡时,动力 动力臂=阻力 阻力臂。 次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m 1 2 3 4 5 6 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(图12.1-5甲)。测量时用一根长度为12 m的槽钢作为杠杆。 如图12.1-5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200 N。测得l1为6 m,l2为4 cm。若不计铁笼的质量, 请估算大象的质量。g取10 N/kg。 大象受到的重力为: 大象的质量约为: 6 m 4cm 200N 推导1: 动力与阻力之比等于对应的力臂的反比 一组练习: l1=4l2,F1是F2的_倍。 F1:F2=2:5,l1:l2=_。 l1:l2=4:3,F2=60 N,F1=_。 F1=15 N,F2=75 N,l1=15 cm,l2=_。 0.25 5:2 45N 3cm 杠杆平衡时,动力 动力臂=阻力 阻力臂 推导2: 如果L1>L2;则F1<F2,这种杠杆是省力杠杆。例如羊角锤 如果L1<L2;则F1>F2,这种杠杆是费力杠杆。例如瓶盖起子 如果L1=L2;则F1=F2,这种杠杆是等臂杠杆。例如跷跷板 杠杆平衡时,动力 动力臂=阻力 阻力臂 三、生活中的杠杆: 请仔细观察,利用撬棒撬石头时,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?我们在使用时,是省力了?还是费力了呢? F1 l1 o l2 F2 1.省力杠杆: 动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。 在生活中,你还发现了哪些工具是省力杠杆? 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? 在省力的同时,费距离! 1.省力杠杆: 动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。 在省力的同时,费距离! 阿基米德能撬起地球吗? 2.费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。 使用费力杠杆,虽然费了力,但却省了动力作用点移动的距离。 在生活中,你还发现了哪些工具是费力杠杆? 使用费力的杠杆,有什么好处呢? 请注意观察,赛艇的船浆在划水时,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?我们在使用时,是省力了?还是费力了呢? o o 赛艇是朝着划船的人的前方运动吗? 费力杠杆省距离! 倒着走! 3.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 牵引器 跷跷板 都可以。因为它们均可以绕着固定点转动;其支点如图 这些有轮子的车车也可以看作杠杆吗? 。 支点 从地上提起 拉杆箱 支点 手推车的杠杆分析 拉杆箱的支点分析 。支点 。支点 这些有轮子的车车也可以看作杠杆吗? 杠杆的关键特征是“转”;不转则已,一转就灵 注意: 作为杠杆,独轮车与拉杆箱的转动是指向上方提起把或柄,不是指轮子的转动。观光车和叉车的转动是指它们倾倒(或翻车),也不是指轮子的转动。 我国古代的杠杆 桔槔是省力杠杆还是费力杠杆? 踏碓(du ) 我国古代的杠杆 踏碓是省力杠杆还是费力杠杆? 碓头移动较大距离的目的是什么? 碓头能上升更高,有更大的重力势能 水碓(du ) 我国古代的杠杆 水轮是省力杠杆还是费力杠杆? 水轮 水碓模型(动画) 水轮也可以看做轮轴,后面会学到。 1.下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是 ( ) [练一练] A.启瓶器 B.切纸铡刀 C. 食品夹 D.羊角锤 C 2. 图12.1-12为指甲剪的示意图,其中有省力杠杆,也有费力杠杆。哪个部分是省力杠杆,哪个部分是费力杠杆? 答: 如图所示,指甲剪上有三个杠杆,ABC是一个省力杠杆,OBD和OED是费力杠杆。 O D E 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,如图甲所示。 (1)若使杠杆在 位置平衡,需把平衡螺母向 端调节。 (2)如图乙所示,如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码,则在C处要挂 个同样的钩码,杠杆才能重新位置平衡。若在A处挂6N的钩码,用弹簧测力计作用在E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 。 水平 右 2 竖直向上 2.4 N 杠杆平衡时,动力 动力臂=阻力 阻力臂。 推导3: 4.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 F2 F1 F3 当阻力和动力臂不变时,动力臂越长,动力越小。当动力臂最长时,动力最小。 B 5.如图所示,用撬棍撬动石头,请在图中画出最小的动力示意图。 1、在杠杆上找到支点O; 2、在杠杆上找到距支点最远的点A,即为动力的作用点; 3、连接O、A两点即为最长的力臂; 4、从A点做OA连线的垂线,根据情况选定方向(同侧大致相反), 即找到最小的动力了。 F1 l1 o 课堂小结 杠杆的概念 杠杆平衡的条件 杠杆的分类 Lavf58.12.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.1 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf58.12.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42 $