12.1 杠杆 课件 2025-2026学年物理人教版八年级下册

该初中物理课件聚焦“杠杆”核心知识，涵盖杠杆分类、力臂画法、平衡条件及应用。课堂导入通过范蠡杆秤传说和“想想议议”（测量大象与轻物的力臂问题），搭建生活实例到理论的学习支架，引导学生逐步深入。 其亮点在于融合科学探究（实验探究杠杆平衡条件，含提出问题、猜想假设、过程及数据表格）与科学思维（力臂画法四步法模型建构），辅以“视频欣赏”直观呈现实验。结合抛石机、独轮车等生活实例培养物理观念，帮助学生联系实际，教师可提升教学效率与学生探究能力。

第十二章 简单机械 第1节 杠杆 课堂导入 据传，范蠡（lǐ）经商的年代没有统一的衡器，一天在路上看见一个农夫用桔槔从井里汲水，受到启发，做出了最早的杆秤雏形。 课堂导入 想想议议 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 探究新知 知识点1 生活中的杠杆 根据杠杆的平衡条件，可以知道杠杆的应用有三种情况。 杠杆的分类 省力杠杆：动力臂>阻力臂 费力杠杆：动力臂<阻力臂 等臂杠杆：动力臂=阻力臂 等臂杠杆 力臂的大小关系：l1 = l2 力的大小关系：F1 = F2 动力和阻力的作用点移动距离的关系： 动力作用点移动的距离等于阻力作用点移动的距离 特点：既不省力也不省距离 应用：天平、定滑轮等 省力杠杆 力臂的大小关系：l1 > l2 力的大小关系：F1 < F2 动力和阻力的作用点移动距离的关系：动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离 特点：省力费距离 应用：撬棒、开瓶器、钢丝钳、羊角锤等 找支点； 找力的作用线，即过力的作用点沿力的方向（或反方向）画一条直线； 过支点作力的作用线的垂线段，标上垂足； 标出支点到垂足间的线段，标字母 l1 或 l2，该线段就是力臂。 3. 力臂的画法 动力F1 阻力F2 动力臂l1 阻力臂l2 支点 O 练习 1. 关于杠杆，下列说法正确的是（ ） 杠杆必须是一根直棒 杠杆一定有支点 当力的作用线通过支点时，力臂最大 动力臂就是支点到动力作用点的距离 B 2. 如图所示，硬棒 OB 能绕支点 O 转动，A 处用绳子拉住固定在墙壁上。请画出拉力 F 的力臂。 l 知识点2 杠杆的平衡条件 在使用杠杆中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。 杠杆平衡 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。 思考 杠杆在满足什么条件时才会平衡？ 杠杆匀速转动也属于杠杆平衡 探究杠杆的平衡条件 【提出问题】 杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系？ 【猜想假设】 假设一： 假设二： F1 · l1=F2 · l2 2.实验：探究杠杆的平衡条件 (1)实验思路 我们可以先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。 1.当杠杆在动力和阻力的作用下　　时，我们就说杠杆平衡了。 静止 (2)实验过程 ①调节平衡螺母，使杠杆在　　位置平衡。 ②杠杆两侧挂上　　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的数据填入表格中。 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，把数据填入表格中。 水平 不同 水平 动力F1 动力臂l1 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 10 2 5 2 0.5 20 2 5 3 1 10 4 2.5 【实验表格】 【实验结论】 F1 l1 = F2 l2 杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 视频欣赏：研究杠杆平衡条件 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 解析　加减钩码进行实验过程中，不能调节平衡螺母，故A错误； 在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码，左侧F1l1=3G×4l=12Gl，右侧F2l2=5G×2l=10Gl，左侧大于右侧，杠杆不再水平平衡，故B错误； 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂；当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力就小，故C错误； 多次实验是为了得到普遍规律，故D正确。 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。 5.如图所示，搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G＝900N。当工人在车把手施加竖直向上的动力，保持车把手在水平方向上且独轮车静止时(　　) C A.动力臂长度为0.8m B.手向后移动可以增大动力 C.动力大小为300N D.抬高车把手需要增大动力 6.汽车中的刹车装置利用了杠杆原理，脚踩踏板时，曲轴绕O点转动，示意图如图所示，请在图中画出脚对踏板压力F的示意图及力臂l。 实验中用的杠杆的支点在动力作用点和阻力作用点之间；而图中的杠杆支点在杠杆的一端，动力作用点和阻力作用点位于支点的同侧。 例题 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(如图甲所示)。测量时用一根长度为 12 m 的槽钢作为杠杆。如图乙所示，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。 甲 乙 Lavf58.20.100 $