初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）杠杆集体备课课件ppt

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）杠杆集体备课课件ppt，共46页。PPT课件主要包含了素养目标，创设情境，共同特点，受力时几乎不发生形变，受到力的作用，绕固定点转动，杠杆的五要素，提问什么是力臂，画力臂的方法是，找支点O等内容，欢迎下载使用。
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？
杠杆：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
支 点：杠杆可以绕其转动的点O。动 力：使杠杆转动的力F1。阻 力：阻碍杠杆转动的力F2。动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。
动力与杠杆转动方向相同。阻力与杠杆转动方向相反。
判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即硬物体(不一定是棒)、受力(动力和阻力)和转动(绕固定点)。杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可称为杠杆。
力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
2.沿力的方向画出力的作用线．
3.过支点O画力的作用线的垂线即为力臂
（2）沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出
（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线
画出图中杠杆各力的力臂
1．杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下 处于静止或匀速转动。
问题：杠杆满足什么条件才会平衡？
思考：我们用杆秤秤东西的时候，一般在什么时候读数？
2．实验：探究杠杆的平衡条件
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在怎样的关系？
杠杆尺(带刻度)、钩码、铁架台
要使杠杆在什么位置平衡？为什么？如何得到动力和阻力？如何改变动力臂和阻力臂？
2．探究杠杆的平衡条件
杠杆的重心落在支点，消除杠杆自重对实验的影响。　
（1）让支点处于杠杆的中点，调节平衡螺母，使杠杆不挂钩码时水平平衡。
讨论：1.为什么让支点处于杠杆的中点？
讨论：2.为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
便于在杠杆上直接测量力臂。　
（2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
（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。
　杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。
这是阿基米德发现的杠杆原理
多次实验的目的是：使实验结论具有普遍性
例1.有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？
已知：F1＝1000N F2＝3000N L1＝1.5m求　：L2＝？
解　：根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2　　　L2＝F1L1 / F2 =(1000N X 1.5m) / 3000N =0.5m答 ：它的阻力臂为0.5m.
人肩挑在离前端L1处才能使扁担平衡。 F1L1＝F2L2600N X L1＝200N X (1.8m－L1） 解之得：L1=0.45m
2.一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？
3.如图要使杠杆AOD保持平衡，应选择B、C、D中哪一点为动力的作用点，且力的方向如何时将最省力？
要力最小，力臂要最长。最小的力：垂直支点与力的作用点的连线。
4、如图所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物G提起时所用的最小动力（图中装置可绕A点转动）。                      
5、如图，轻质杠杆的支点为O，力OA=0.4m，OB=0.8m。在A端挂一体积为0.001m3的物体G，B端施加一竖直向下、大小为10N的拉力，杠杆恰能在水平位置平衡。（g＝10N/kg）求：（1）物体G受到的重力；（2）物体的密度。
请仔细观察，利用撬棒撬石头时，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？
　1．省力杠杆: 动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。
在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？
我们在使用省力杠杆时，得到了省力的利益，同时我们又付出了怎样的代价呢？
　 使用费力的杠杆，有什么好处呢？
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？
　　2．费力杠杆： 动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。
在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？
使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。
　3．等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。
物理实验室中，我们使用的天平就是等臂杠杆。
由 F1L1=F2L2∵L1 = L2∴F1 = F2这是等臂杠杆
考点1.杠杆及其作图 【例1】肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型，简称前臂杠杆。手提重物时(如图所示)，对前臂杠杆的分析错误的是(　　)。
A.前臂杠杆是省力杠杆B.肘关节处可以视为支点C.肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力D.前臂保持水平时，阻力臂最长
解析　用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力F1是动力，重物给前臂的力F2是阻力，杠杆围绕肘关节转动，因此支点O在肘关节处。用手向上举物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一个费力杠杆；前臂保持水平时，阻力F2到支点的作用线的距离最远，即阻力臂最长。答案　A
1.中国空间站利用电动机带动机械臂实现抓住、拉回、锁死等功能，机械臂的功能类似于人的手臂。下列工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是(　　)。
【例2】画出杠杆AB在图示位置静止时作用在A端的最小力F的方向及其力臂l1。
解析　使用杠杆时，若阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力。因此解答此题，只需找出使动力臂最长的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可。
2.如图所示，水平地面上一块质地均匀的方形木板在力F1的作用下处于静止状态，若把它看作一个以O点为支点的杠杆，请画出阻力F2的示意图及动力F1的力臂l1。
考点2.杠杆的平衡条件【例3】在“探究杠杆的平衡条件”实验中，如图所示：
(1)把钩码挂在杠杆两边，改变钩码的位置，使杠杆在________位置平衡。  (2)用图上的符号，写出杠杆的平衡条件是________________。
(3)根据杠杆的平衡条件，当杠杆平衡时，填写下表中的空格。
解析　(1)为了方便测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡。(2)杠杆的平衡条件是动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2。(3)利用杠杆平衡条件计算即可。答案　(1)水平　(2)F1l1＝F2l2　 (3)3　3　3.92
3.《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”如图所示，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40 N的石块，B端挂有重为20 N的空桶，OA长为1.2 m，OB长为0.6 m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100 N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法正确的是(　　)。
A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆B.向下拉绳放下空桶时人对桶拉力为20 NC.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆D.向上拉绳提起装满水的桶时人对桶拉力为40 N
1．下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是 （ ）
2.在下列工具中省力的是哪一组（ ）A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤；B. 镊子、钓鱼杆、剪子；C. 铡刀、天平、钓鱼杆；D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。
3.下列说法中哪些是正确的（ ）A. 使用杠杆一定会省力；B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；C. 动力臂是支点到动力作用点的距离；D. 等臂杠杆不省力也不省距离。
　4．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
例3 如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2=10N，阻力臂l2=20cm，测力计示数F1=25N，则动力臂l1为（　　）A．15cm B．8cm C．50cm D．80cm
解析：根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得动力臂：
5．在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，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，杠杆才能重新位置平衡。
（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 。