12.1 杠杆 课件 2025-2026学年物理人教版（2024）八年级下册

该初中物理课件聚焦杠杆的五要素、平衡条件及分类，通过“想想议议”中测大象和轻物体质量的问题导入，引导学生思考力臂关系，结合天平、撬棒等生活实例分析杠杆分类，搭建从生活现象到规律探究的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过“探究杠杆平衡条件”实验（多次改变动力或阻力及对应力臂验证规律）培养科学思维，结合蜡烛燃烧动态平衡分析提升科学推理能力，生活应用（钳子剪铜线、抛石机计算）强化物理观念。助力学生联系实际提升探究能力，也为教师提供丰富教学资源提高教学效率。

. 12.1 杠杆 初中物理人教版(2024)八年级下册 第十二章 简单机械 学习目标 1.能识别出杠杆,知道杠杆的五要素。 2.通过实验,探究杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。 新课导入 用杠杆和弹簧测力计测量一个很重物体(大象)的质量时,应使弹簧测力计拉力的力臂远大于被测物体(大象)对杠杆拉力的力臂。如果用杠杆和弹簧测力计测量一个很轻物体的质量时,又应该怎么办? 让拉力的力臂l1远小于被测物体对杠杆拉力的力臂l2。 l1>l2 l1<l2 想想议议 天平 撬棒 船桨 标出图中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。 知识点 1 生活中的杠杆 新知探究 F2 F1 l2 l1 O 天平 O F1 l1 F2 l2 撬棒 船桨 O F1 l1 F2 l2 船桨 图中的杠杆可以分成几类?每一类杠杆分别有什么特点? 思考:我们用杆秤称东西的时候,一般在什么时候读数? 新课讲解 一、杠 杆 杠杆的平衡状态:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。 现在你能使杆秤保持平衡吗?请指出此时支点、动力与阻力。 O F1 F2 F1’ F1” 交流与讨论: 1.往秤上继续添加重物会出现什么现象? 2.如何继续保持平衡呢?上面的实验说明了什么? 3.此时去掉秤砣,改用测力计拉住绳子提供动力,逐渐倾斜,你观察到了什么? 新课讲解 一、杠 杆 1.一同学把一根蜡烛截成长度不同的两段,竖立在轻质杠杆的两边(支点在中点)。调整使杠杆水平平衡,如图所示。若同时点燃蜡烛(设燃烧速度相同),则杠杆 A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍保持平衡 D.条件不足,无法判断 √ 二、杠杆的动态平衡(力或力臂的变化) 解析 由题图可知,m左>m右, 由G=mg可知G左>G右, 开始,杠杆平衡,由杠杆平衡条件可得: G左l左=G右l右, 因G左>G右,l左<l右; 蜡烛燃烧速度相同,过一段时间后,蜡烛减少的质量 m相同,减少的重力 G相同, 左边(G左- G)l左,右边(G右- G)l右, 因G左l左=G右l右, 【活动】探究杠杆的平衡条件 阅读教材,了解探究过程与注意事项,完成下面的填空。 1.当杠杆在动力和阻力的作用下_时,我们就说杠杆平衡了。 2.探究杠杆的平衡条件时的操作步骤: (1)调节平衡螺母,使杠杆在_位置平衡。 (2)杠杆两端挂上_数量的钩码, 移动钩码的位置,使杠杆重新在_位置平衡。 (3)把右侧钩码对杠杆施的力记为动力F1、左侧钩码对杠杆施的力记为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1、阻力臂l2,把F1、F2、l1、l2的数值填入表格中。 静止 水平 不同 水平 (4)保持阻力F2和阻力臂l2不变,改变_,相应调节_的大小,再做几次实验,把数值填入表格中。 (5)保持动力F1和动力臂l1不变,改变_,相应调节_的大小,再做几次实验,把数值填入表格中。 动力F1 动力臂l1 阻力F2 阻力臂l2 生活中的杠杆 三 等臂杠杆:天平的动力臂与阻力臂相等,是一种等臂杠杆。 (例如:天平、跷跷板、晾衣架)L1=L2,所以F1=F2 修枝剪,篱笆剪 生活中的杠杆 三 省力杠杆:动力臂比阻力臂长,这类杠杆是省力杠杆L1>L2,所以F1<F2 (例如:钢丝钳、核桃钳、独轮车、裁纸铡刀、撬棒、羊角锤、开瓶器、铁皮剪) 钢丝钳 核桃钳 独轮车 裁纸铡刀 撬棒 开瓶器 【思考】 为什么要改变动力或阻力的大小进行多次实验? 答案 避免偶然性,使结论更具有普遍性。 总结提升 找最小的动力 (1)在公式F1l1=F2l2中,若阻力F2和阻力臂l2一定,动力臂l1越长,动力F1越小。 (2)最长动力臂的作法: 如果动力作用点已经给出,那么,支点到动力作用点的连线是最长力臂。 如果动力作用点没有确定,则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点,支点与动力作用点的连线是最长的力臂。 (3)以上方法适用于在阻力F2和阻力臂l2一定的条件下求最小的动力。若阻力F2和动力臂l1一定时,由F1l1=F2l2知,阻力臂l2最小时,动力F1最小。 解答此类题的关键是明确动力臂和阻力臂的变化。可以选取杠杆转动过程中的几个特殊位置,分别作出转动前、后的动力臂和阻力臂,然后根据杠杆的平衡条件进行比较和判断。以杆的自重为阻力的杠杆模型较为常见,在杆转动过程中,重力不变,但其力臂通常是变化的。 解题通法 1. 如果用钳子剪铜线时觉得有些费劲,你可以怎样操作,并简述其中的物理原理。 练习与应用 如果用钳子剪铜线时,觉得有些费劲,可以让铜线尽量靠近转轴处,或手握在离转轴更远处,因为剪断铜线的阻力不变,要想省力,可以减小阻力臂或增大动力臂。 F1 F2 l1 l2 2.如图甲所示是古代战争中的“大炮”——抛石机。当装有石块的抛石机在拉力F1的作用下水平静止时,其简化结构如图乙所示,已知OA=10 m,OB=2 m,石块的质量为30 kg(抛掷杆自重不计,g取10 N/kg)。求抛掷杆水平时所需的动力F1。 解:石块的重力:G=mg=30 kg 10 N/kg=300 N F2=G=300 N 根据杠杆平衡条件可得:F1 OB=F2 OA, 即F1===1.5 103 N。 根据杠杆平衡条件讨论完成下面的填空。 1.当动力臂大于阻力臂时,动力_阻力; 2.当动力臂小于阻力臂时,动力_阻力; 3.当动力臂等于阻力臂时,动力_阻力。 (均选填“大于”、“等于”或“小于”) 三、生活中的杠杆 小于 大于 等于 合作探究 杠杆平衡条件的应用 F1 l1 = F2 l2 ①进行简单的计算: 已知其中3个量,就可求出第4个量 ②杠杆平衡及转动的判断: 当F1 l1 = F2 l2时,杠杆平衡,静止或匀速转动 当F1 l1 > F2 l2时,杠杆沿F1的方向加速转动 当F1 l1 < F2 l2时,杠杆沿F2的方向加速转动 在上面的实验中,我们研究了动力和阻力位于支点两侧的情况。仔细观察图中所示的杠杆,它与上面实验中研究的杠杆有什么不同? 7.如图所示,拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上,请画出行 李箱受到的重力G的示意图,以及拉力F对O点的力臂l。 8.如图甲是小明用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头的手柄可以看作是一个杠杆如图乙所示。请在图乙中画出施加在A点的最小动力F1的方向及阻力臂L2。 $