12.1 杠杆 课件 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理课件聚焦杠杆的认识、五要素、平衡条件及应用，以古代人力抛石机提问导入，通过羊角锤、指甲剪等工具识别杠杆，结合画力臂步骤和探究实验，构建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于融合科学态度与责任（如桔槔、抛石机等古代应用）和科学探究（平衡条件实验及注意事项），通过例题分析力臂变化培养科学思维。采用问题驱动和实例教学，学生能深化物理观念，教师可借助丰富案例提升教学效果。

第十二章 简单机械 第1节 杠杆 1 看古代战争片时,经常能看到一种攻 城用的机械，即人力抛石机，亦称牵引 抛石机，这种机械最早出现于公元前5 世纪战国时期，北周和隋唐时期西传，先 为早期的阿拉伯人使用,后传入欧洲。这种武器可把石弹、巨石或爆炸物投到敌方的城墙上、城内或兵阵内而造成破坏。你知道人力抛石机的原理吗？其中有什么物理奥秘呢? 1. 认识杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；能从常见的工具和简单机器中识别出杠杆；能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆。 2. 通过探究，掌握杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。 它们工作时有什么共同特征？ 当你使用这些工具时，你就在使用杠杆了。 杠杆是最简单的机械之一。 知识点 1 杠 杆 一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状。 杠杆 支点 杠杆绕着转动的固定点，用O表示。 动力 促使杠杆转动的力，用F1表示。 力臂 从支点到力的作用线的距离，用l表示。 阻力 阻碍杠杆转动的力，用F2表示。 动力与杠杆转动方向相同。 阻力与杠杆转动方向相反。 2.杠杆五要素 (1)支点：杠杆可以绕其转动的点O. (2)动力：使杠杆转动的力F1. (3)阻力：阻碍杠杆转动的力F2. (5)阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2. (4)动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1. O l1 F1 F2 l2 注意： 1.支点、动力、阻力作用点都在杠杆上。 2.动力和阻力是两个使杠杆向相反方向转动的力。 3.力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离；力臂不一定在杠杆上；若力的作用线过支点，则力臂为0。 F 力臂为0 l1 l1 F1 F2 l2 l1 思考：你能画出羊角锤拔钉子时的动力臂、阻力臂、动力和阻力吗？ 画力臂的步骤：画出阻力F2的力臂 F2 B O A F1 l2 ①找出支点的位置 ②确定动力、阻力的作用线 ③从支点作动力、阻力作用线的垂线 ④标出垂足和力臂 总结提升 知识点 2　杠杆的动态平衡(力或力臂的变化) 例题 用一杠杆提拉重物，小明尝试了多种不同方式来研究最省力的方式如图所示，操作中支点为O。图中、、、表示力的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为(    ) B A. B. C. D. 新知探究 我国古代的杠杆 科学世界 桔槔是古代的取水工具。人们在井边竖一根立木，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶。不取水时，石头位置较低；当要取水时，人借助体重向下用力水桶的一端往下拉，另一端大石块上升。当水桶装满水后，大石块下降，通过杠杆的作用，将水桶提升。 1.桔槔 明代的《天工开物》中就记载了许多利用杠杆的器具。 练习1.如图为指甲剪的示意图，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? 练习巩固 F1 F2 O1 C D 杠杆 O1DC 动力：F1 阻力：F2 动力臂＜阻力臂，是费力杠杆 练习1.如图为指甲剪的示意图，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? 练习巩固 F1 F2 O1 H G 杠杆 O1GH 动力：F1 阻力：F2 动力臂＜阻力臂，是费力杠杆 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，把数据填入表格中。 阻力F2 阻力臂l2 序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1         2         3         4         5         6         …         (3)实验结论：要使杠杆平衡，需要满足的条件是：__________________ 　　　　，或写为：　　　　，这个平衡条件就是　　　　发现的____ 原理。 (4)注意事项 ①挂钩码后，　　(选填“能”或“不能”)再动平衡螺母。 ②读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。 动力×动力臂=阻力 ×阻力臂 杠杆 不能 F1l1=F2l2 阿基米德 2.公式变形: 即：作用在杠杆上两个力的大小与他们的力臂成反比。 杠杆平条件几点说明： 1.杠杆的平衡条件F1 l1=F2 l2 就是阿基米德发现的杠杆原理。 3.应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要用牛(N)，动力臂和阻力臂的单位要相同(cm或m)。 4.判断杠杆是否平衡，取决于F1 l1和F2 l2；乘积相等就平衡；若不相等杠杆就向着乘积大的那端转动。 【讨论交流】 在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。实验过程中调节杠杆平衡，不能再调节平衡螺母。 1.杠杆支点在中间的好处是什么？ 避免杠杆自重对杠杆平衡的影响。 2.多次测量的实验目的是什么？ 避免偶然性，使结论具有普遍性。 3.平衡螺母的调节 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。仔细观察如图所示的杠杆，它与上面实验中研究的杠杆有什么不同？ F1 F2 l1 l2 O 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 11.家庭里房间门的把手一般都安装在离门轴远的一端,其中的物理道理是( B ) A.根据杠杆的知识,推开门时比较省距离 B.根据杠杆的知识,推开门时比较省力 C.根据功的知识,推开门时手对门做功较慢 D.根据功的知识,推开门时手对门做功较少 12.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,可以在A端沿不同的方向分别施加F1、F2、F3三个力,均可使杠杆在水平位置保持平衡,下列关于这三个力大小关系的表达式正确的是( C ) A.F1<F2<F3 B.F2>F3>F1 C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf58.50.100 $