内容正文:
十一章 第一节 杠杆
教科版八年级物理下册
桔槔始见于《墨子·备城门》是一种利用杠杆原理的取水机械。
学习目标:
1.知道什么是杠杆;知道杠杆五要素;会画杠杆的力臂。
2.通过探索杠杆的平衡条件,会用杠杆平衡条件解决简单问题。
3.会根据杠杆平衡条件判断生活中杠杆类型。
重点:理解杠杆的平衡条件。
难点:会画杠杆的力臂。
一、杠杆
杠杆是最简单的机械.只要在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体都可以看做杠杆.
支点:杠杆绕着转动的支撑点O
F1
o
动力:使杠杆转动的力F1
阻力:阻碍杠杆转动的力F2
F2
生活中常见的杠杆
托盘天平
注意:杠杆可以是直或弯的械,粗的或细的,长的或短的。
杠杆平衡:当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时,杠杆将处于平衡状态.
观察:杠杆平衡
①右图是一个平衡的杠杆,移动一边钩码的悬挂点,会产生什么现象?
杠杆会倾斜,不再处于平衡状态.
二、杠杆的平衡条件
②如下图所示,用带杆的滑轮向左或向右推动右边挂钩码的悬线,改变作用力的方向,这时会产生什么现象?
实验表明,杠杆的平衡不仅与动力和阻力的大小有关,还与力的作用点及力的作用方向有关.
杠杆会倾斜,不再处于平衡状态.
力臂:支点到力的作用线的垂直距离
力的作用线:力的作用点沿力的方向的直线
3.力臂的表示及画法
(1)确定支点
(2)明确力的方向,画出力的作用线(反向延长线用虚线)
(3)过支点做力的作用线的垂线
(4)用大括号标出力臂(支点到垂足的距离)
例题:画出以下图中杠杆的力臂
杠杆的五要素:
(1)支点:杠杆绕着转动的支撑点,记作“O”
(2)动力:使杠杆转动的力,记作“F1”
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,记作“F2”
(4)动力臂:支点到动力作用线的垂直距离,记作“L1”
(5)阻力臂:支点到阻力作用线的垂直距离,记作“L2”
猜想与假设:类似于二力平衡条件,杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂可能存在某些数学运算相等的关系。
L1
O
L2
F1
F2
实验探究:
思考:杠杆满足什么条件时才会平衡?
假设一: F1+L1=F2+L2 假设二: F1-L1=F2-L2
假设三: F1/L1=F2/L2 假设四: F1×L1=F2 × L2
实验器材:
杠杆平衡实验装置、钩码.
实验步骤:
①调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(便于测量力臂).
②给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡.这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量.
把支点左边的钩码重量当作动力F1,支点右边的钩码重量当作阻力F2;量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2;把相应的数值填入表中.
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.
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 0.5 20 1 10
2 0.5 20 2 5
3 1 10 2 5
数据分析:由表格中的数据可知,动力与动力臂的乘积恰好等于阻力与阻力臂的乘积.
结论:
它的含义:如果动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一.
杠杆平衡的条件是,动力×动力臂=阻力×阻力臂.
F1L1=F2L2
例题:
1.F1:F2=2:5 , L1 : L2=
2.L1 : L2= 4:3, F2=60N, F1=
3.F1=15N, F2=75N, L1=15cm, L2=
5:2
45N
3cm
三、杠杆的分类(F1L1=F2L2)
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
小结:
杠杆及其平衡条件
杠杆
定义:在力的作用下,能够绕着支撑点转动的坚硬物体都可以看成杠杆。
杠杆的五要素
杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2
支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(L1)、阻力臂(L2)
杠杆的分类
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
C
1.下列工具在正常使用时,属于费力杠杆的是( )。
A.启瓶器
B.切纸铡刀
C.食品夹
D.羊角锤
水平
2.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。
(1)若使杠杆在 位置平衡,需把平衡螺母向 端调节。
(2)如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码,则在B处要挂 个同样的钩码,杠杆才能重新平衡。
(3)若在C处挂6 N的钩码,用弹簧测力计作用在B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 。
右
2
竖直向上
2N
课后:1.完成课后练习题 2.思考人体中还有哪些杠杆?
EV录屏5.2.8软件录制
Lavf58.33.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn
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