内容正文:
第十二章 简单机械
人教版物理
八年级下册
第1节 杠杆
学习目标
4.能对杠杆进行分类,并能根据实际选择合适的杠杆。
1.认识杠杆,并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 (重点)
2.能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆。(难点)
3.通过探究,掌握杠杆的平衡条件,并能利用杠杆平衡条件进行相关计算。(难点)
新课引入
这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械
新课引入
这些工具在使用时,有什么共同特点?
它们工作时,能绕一个固定点转动。
新课讲授
在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
一、杠杆的概念:
新课讲授
撬棒在撬石头的过程中是怎么样运动的?
什么是动力,什么是阻力
新课讲授
支 点(0):杠杆绕着转动的点
动 力(F1):促使杠杆转动的力
阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力
动力臂(l1):从支点到动力作用线的垂直距离
阻力臂(l2):从支点到阻力作用线的垂直距离
(力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线)
杠杆的五要素
新课讲授
(力的作用线)
动力臂
阻力臂
动力
阻力
(力的作用线)
o
支点
杠杆“五要素”
新课讲授
二、探究杠杆的平衡条件
猜想: 杠杆的平衡时,力与力臂之间的关系
器材:
测量的物理量:
力 力臂
杠杆、钩码、
铁架台 细线
新课讲授
探究杠杆的平衡条件
A、B两图中的杠杆处于静止状态,实验时采用哪幅图更易测力臂?
讨论:
实验时,使杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
A
B
新课讲授
实验步骤:
1.调节杠杆在水平位置平衡。
2.改变钩码数量或位置,分别使杠杆在水平位置平衡,得出三组数据。
新课讲授
0.1
15
0.15
10
2
0.2
10
0.1
20
3
L2/m
F2/N
L1/m
F1/N
10
0.05
0.1
1
实验次数
杠杆平衡条件:
探究杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
5
F1+ L1 F2+ L2
5.1 10.05
10.15 15.1
20.1 10.2
F1×L1
(N·m) F2×L2 (N·m)
0.5 0.5
1.5 1.5
0.2 0.2
新课讲授
F2
例:求大象重力?
由F1l1=F2l2 得:
解:
=25700 N
已知:
求:G
G=F=2.57×104N
O
F1=200N
杠杆的平衡条件应用
l1=9m
l2=7cm
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.07m
新课讲授
杠杆平衡条件:
三类杠杆:
若l1>l2,则F1 F2
若l1= l2,则F1 F2
若l1<l2,则F1 F2
>
=
<
小结:判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
三、杠杆的分类:
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
F1
F2
=
l2
l1
F1l1=F2l2
新课讲授
等臂杠杆
费力杠杆
请对下列器具应用的杠杆进行分类:
新课讲授
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
新课讲授
省力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
新课讲授
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
新课讲授
生活中的剪刀
新课讲授
思考:什么情况下,人们会选用费力杠杆?
使用费力杠杆有什么好处?
当阻力比较小时,人们会选用费力杠杆。
使用费力杠杆会省距离,很方便。
典型例题
1.下列工具在正常使用中,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
典型例题
2.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
O
F1
F2
L1
L3
L2
典型例题
3.一根粗细均匀的木棒重500 N,一头着地,求:抬起另一端所需最小的力有多大?
课堂小结
1.学习了杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念。
2.杠杆平衡条件:
动力动力臂=阻力阻力臂 (文字表达式)
F1l1=F2l2 (数学表达式)
3.杠杆的种类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
l1>l2,F1<F2
(动力<阻力)
l1<l2,F1>F2
(动力>阻力)
l1=l2,F1=F2
(动力=阻力)
省力
省距离
既不省力也不省距离
费距离
费 力
应 用
杠杆缺点
杠杆优点
杠杆特点
杠杆类型
等臂杠杆
费力杠杆
省力杠杆
课后思考
o
请注意观察,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?