12.1杠杆 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下册

第十二章 简单机械 八年级下册 •人教版2024 12.1杠杆 学习目标 认识杠杆，能分清杠杆的五要素并会准确画出力臂；（重点） 1 通过实验探究归纳杠杆的平衡条件及其应用；（难点） 2 知道省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆的特点；（重点） 3 了解杠杆在生活中运用，并能应用杠杆平衡条件解决问题。 4 情景引入 问题 带着问题观看视频，思考跷跷板、羊角锤和开瓶器等机械，你认为这些机械有什么共同的特点呢？ 共同特征：受到力的作用、能绕某一点转动、是一根硬棒。 新知探究 一、杠杆的概念 在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。 F2 F1 固定点O F2 固定点O F1 F1 固定点O F2 1.定义： 生活中常见的杠杆 F2阻力 L1动力臂 L2阻力臂 (动力作用线) (阻力作用线) O支点 杠杆绕着转动的固定点 使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力 支点到动力作用线的垂直距离 支点到阻力作用线的垂直距离 F1动力 2.杠 杆 的 五 要 素 杠杆五要素： ___________________________________ 。 动力和阻力的方向可能相同，也可能相反，但使杠杆转动的效果一定_______。 支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 相反 支 点：杠杆可以绕其转动的点O。 动 力：使杠杆转动的力F1。 阻 力：阻碍杠杆转动的力F2。 动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。 阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。 2.杠 杆 的 五 要 素 3.力 臂 的 作 图 L2 L1 B F2 O F1 A F2 B O A F1 作力臂的方法 找出支点O 过支点作动力、阻力作用线的垂线（虚线），标出垂足 找出动力、阻力，做出力的作用线 支点到垂足的距离（实线）即力臂，用大括号标明，并标出力臂符号 作力臂方法总结：找支点、延长力、做垂线、标符号 F1 F2 l1 l2 o F1 F2 O L1 L2 F1 F2 O L1 L2 请画出下图中的杠杆在不同位置静止时的动力臂L1和阻力臂L2。 你能发现杠杆在水平位置静止时力臂的特点吗？ 试一试： 二、杠杆的平衡条件 想一想：杠杆在满足什么条件时才会平衡？ 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。 2．探究杠杆的平衡条件 L1 L2 设左边为动力 右边为阻力 作出两个力的力臂 实验操作： 二、杠杆的平衡条件 保证力臂沿杠杆，便于测量。　 调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。（左高左调右高向右调） 2.问题：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？ 1.实验前若发现杠杆左端高右端低，应如何调节？ 3.为什么要把杠杆的中心作为支点？ 这样做的目的是排除____________对杠杆平衡的影响。  自身重力 4.该实验还有什么其他方案？ 在支点挂钩码的同侧用弹簧测力计竖直向上施加拉力。 实验操作： 二、杠杆的平衡条件 实验过程： 2.将右侧钩码对杠杆施力记为F1,左侧钩码对杠杆施力记为F2，测出杠杆平衡时动力臂L1及阻力臂L2，并把数据填入表格中。 1.调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时， 杠杆水平位置平衡。 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 3 4 6 2 2 1 6 3 2 3 4 6 8 3 4 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，再做几次实验. 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，再做几次实验. 二、杠杆的平衡条件 注意：实验中改变钩码的个数或位置进行多次实验,防止得出的结论具有偶然性。 【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 或写为 比例式： 这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。 F1:F2＝2:5，l1:l2＝＿＿＿＿。 l1:l2＝4:3，F2＝60 N，F1＝＿＿＿。 F1＝15 N，F2＝75 N，l1＝15 cm，l2＝＿＿＿。 练一练： 5：2 45N 3cm 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 F2 l1 l2 o 1．省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 即∵ l1 ＞ l2 ∴ F1 ＜F2 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？ 省力杠杆特点：省力但费距离 o 　 使用费力的杠杆，有什么好处呢？ 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？ 观察思考 　　2．费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。 即∵ l1 ＜ l2 ∴ F1 ＞F2 费力杠杆特点：费力但省距离 在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？ 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。 　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 物理天平 即∵ l1 = l2 ∴ F1 =F2 跷跷板 等臂特点：不省力，不费力 不省距离，不费距离 若l1＞l2，则F1 F2 若l1＝l2，则F1 F2 若l1＜l2，则F1 F2 ＞ ＝ ＜ 省力杠杆 等臂杠杆 费力杠杆 判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。 l1 修枝剪 手术剪 铁皮剪 理发剪 手工剪 以剪力为例，说说人们什么时候选用费力杠杆？什么情况下选择省力杠杆？ 当阻力比较大时，为了省力，人们会选用省力杠杆； 当阻力比较小时，为了省距离，人们会选用费力杠杆。 费力杠杆 省力杠杆 拓展提升 F2 l1 观察思考：支点在中间某一位置两力方向 ， 支点在一端两个力方向 。 相同 相反 ？ 想想议议 杠杆 生活中的杠杆 概念：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。 杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 省力杠杆：l1＞l2，则F1 ＜F2 等臂杠杆：l1＝l2，则F1 ＝ F2 费力杠杆：l1＜l2，则F1 ＞ F2 杠杆的平衡条件：杠杆平衡时， 作力臂方法总结：找支点、延长力、做垂线、标符号 课堂小结 1.下图中关于动力F1的力臂的作图中，正确的是(　　) C 课堂练习 2.下列四种工具中属于省力杠杆的是( ） C 课堂练习 课堂练习 3．在使用下列简单机械时，可以省距离的是（　　） A． 羊角锤 B．筷子 C．开瓶器 D．老虎钳 B 课堂练习 4.如图所示，OA为一可绕O点转动的轻质杠杆，杆长2m，当作用于A点一个F=30N的竖直向上的力，为使杠杆水平不动，应将重为G=150N的重物悬吊于A端 m处。 1.6 课堂练习 5.如图21-2所示,钓鱼时,钓鱼竿可看成一个杠杆。图21-3中能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是(　　) B 图21-2 图21-3 课堂练习 6.如图21-4所示,杠杆处于水平平衡状态,若在A处再加一个同样的钩码,要使它重新恢复平衡,则必须(　　) A.在B处加一个同样的钩码 B.将B处的钩码移至C处 C.在B处加一个同样的钩码后再移至C处 D.B处的钩码位置不动 图21-4 B 课堂练习 7.利用如图18-5所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。请按要求完成下列问题: (1)如图甲所示,杠杆静止时处于_____(选填“平衡”或“非平衡”)状态。  (2)为使图甲杠杆在水平位置平衡,应将平衡 螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。 平衡 左 图18-5 (3)杠杆上相邻刻线间的距离相等。 如图乙所示,若用弹簧测力计在杠杆 A点竖直向上拉,在B点挂6个重均为 0.5 N的钩码,杠杆_______(选填“能” 或“不能”)保持水平平衡。  能 课堂练习 　　8．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 B F3 F1 F2 O L1 L3 L2 9.如图所示一轻质杠杆，AB=BC=CD，在A点悬挂重物G，杠杆在竖直向上力F的作用下处于水平平衡，则杠杆的支点可能在杠杆上的______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点，当G=50 N时，F的大小为______N。若使F沿顺时针方向缓慢旋转到虚线位置，杠杆始终水平平衡，力F的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 课堂练习      150      变大 D   给我一个支点， 我就能撬动地球。 ---阿基米德 愿你找准支点， 掌握方法， 撬动学业新蓝图。 $