- 2021-11-01 发布 |
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文档介绍
八年级下物理课件第1课时 杠杆_人教新课标
第1课时 杠杆 第1节 杠杆 第十二章 简单机械 1 课堂讲解 2 课时流程 课后 作业 逐点 导讲练 课堂 小结 当堂 检测 •杠杆 •杠杆平衡条件 •杠杆分类 埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最 大,建于公元前二十七世纪,高146.5米,相当于40层楼 高,由230万块重约2.5吨的大石块叠成,最大的一块重约 16 吨,全部工程历时30余年。古埃及人用什么工具创造 了这一奇迹? 你知道这些工具是利用了什么原理吗? 下面我们就来学习它? 知1-导 1知识点 杠杆 人们生产、生活中用到了下列的工具 知1-讲 知1-讲 今天我们用塔吊建成现代化城市! 知1-讲 这些工具具有什么共同特征呢? 知1-讲 注意:硬棒可以是直,也可以是弯曲的, 即杠 杆可以是各种各样的形状。 物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒, 叫做杠杆。 跷跷板及上面列举的生产工具都是杠杆。 1.受力的作用 2.绕固定点转动 3.比较坚硬 共同 特征 杠杆的概念 定义 知1-讲 F2阻力 L1动力臂 L2阻力臂 动力作用线 阻力作用线 O支点 杠杆绕着转动的固定点 使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力 支点到动力作用线的距离 支点到阻力作用线的距离 F1动力 杠杆的五要素: 知1-讲 一“点”——支点O(一定在杠杆上) 动力F1 二“力”—— 相对的 阻力F2 动力臂L1 三“臂”—— 阻力臂L2 杠 杆 五 要 素 画杠杆力臂的方法 ①找点(确定支点); ②画线(画力的作用线,一般画为虚线); ③作垂线段(从支点向力的作用线作垂线,垂 足在力的作用线上,一般画为虚线); ④标力臂(标垂足---直角符号、标力臂---支 点到垂足的距离 )。 知1-讲 2. 杠杆是否都是直的? 1.力臂是一定在杠杆上吗? 3. 若一力作用在杠杆上,作用点不变,但 作用方向改变,力臂是否改变? 答:不是。 答:杠杆可以是直的,也可以是弯的。 答:要改变。 注意: 知1-讲 【例1】下图中关于动力F1的力臂的作图中,正确的是 ( )C 知1-讲 【导引】 画动力臂的方法是过支点作动力作用线的垂线段,而 A、B选项中线段与动力作用线不垂直,所以A、B选 项错误;又因为D选项中,表示力臂的不是支点到动 力作用线的距离,故D选项错误,C选项正确。 知1-讲 力臂是点到线的距离,找到点(支点)和线(力的作用线), 由点向线作垂线段即可。画力臂的方法可记为:一找 点,二作线,点向线作垂线。 下列关于杠杆的说法中,错误的是( ) A.杠杆可以是直的,也可以是弯的 B.动力使杠杆转动,阻力阻碍杠杆转动 C.支点可能在杠杆的端点,也可能在杠杆中间 D.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和 1 知1-练 D 知1-练 【中考·河南】如图所示,小华用苹果和橘子来玩 跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两 端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的 力是( ) A.苹果的重力 B.橘子的重力 C.杆对橘子的支持力 D.苹果对杆的压力 2 D 知2-导 2知识点 杠杆平衡条件 什么是杠杆的平衡? 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作缓慢地 匀速转动时,我们说杠杆平衡了。 买 菜 唉!怎样才使它平衡 让我们从跷跷板开始进行探究。 知2-讲 跷跷板的简化装置: 为了便于探究跷跷板怎样才能平衡,可以对它进 行简化。 用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板,用钩码代 替人。 活动:探究杠杆的平衡条件 知2-讲 F1 F2 o L1 L2 作出杠杆的五要素 知2-讲 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? 知2-讲 A B 3. 制定计划与设计实验 器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台 测量的物理量:力的大小 力臂的长度 (2) A、B两图中的杠杆处于静止状态, 实验时采用哪幅图?为什么? 采用A图。实验时,使杠杆在水平 位置平衡,便于在杠杆上直接读 出或量出力臂的大小。 (1)杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起 什么作用? 调节杠杆自身的平衡。 知2-讲 实验步骤: 1. 调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 2. 在杠杆的左侧一个位置挂上适量的钩码,记录 此位置,同时在右侧挂上适量的钩码,移动此 钩码的位置使杠杆在水平位置平衡,记录此 位置。 3. 改变钩码数量或位置,重复上面的步骤,得出 三组数据。 知2-讲 1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母,使杠 杆在水平位置平衡。 2.挂钩码后,不能再移动平衡螺母,只能通过移动 钩码的位置使杠杆平衡。 3.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。 实验注意事项 4.进行实验与收集数据 知2-讲 请同学们开始做实验 实验次数 F1/N L1/m F2/N L2/m 1 2 3 2 0.15 3 0.10 5 0.08 10 0.04 10 0.05 5 0.10 实验数据记录 知2-讲 动力×动力臂=阻力×阻力臂 5. 分析论证、得出结论 F1·L1=F2·L2 或 杠杆的平衡条件: 1 1 2 2 F L F L 总之,杠杆的平衡条件是 F1·L1 = F2·L2 交流与合作 你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么? 知2-讲 如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端 用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重 为20 N的物体,杠杆处于水平静止状态。已知OA长 为50 cm,OC长为30 cm,∠OAB=30°。 (1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂。 (2)拉力F的大小是多少? 【例2】 知2-讲 【导引】 (1)力臂的画法:过支点作力的作用线的垂线段; (2)杠杆平衡的条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻 力臂;根据直角三角形角与边的关系,求出绳子对 杠杆拉力的力臂;再利用已知的重力和重力的力臂 以及杠杆平衡的条件求出拉力F的大小。 知2-讲 解:(1)如图所示。 (2)如图所示,在Rt△OAD中,∠ODA=90°,∠DAO =30°,所以OD=1/2OA=1/2×50 cm=25 cm。 根据杠杆平衡条件得:F×OD=G×OC,即F× 25 cm=20 N×30 cm,解得:F=24 N。 知2-讲 利用杠杆的平衡条件公式时,动力和阻力的单位 要统一为力的单位“N”,动力臂和阻力臂的单位 要统一,但不一定是“m”,其他长度单位统一也 可以。 知2-练 1 杠杆是否平衡,决定于( ) A.动力与阻力的大小 B.动力臂与阻力臂的长短 C.动力与动力臂乘积和阻力与阻力臂乘积的 大小 D.以上都不对 C 知2-练 2 【中考·自贡】如图所示的杠杆正处于水平平衡, 若在杠杆两边的钩码下再挂一个钩码(钩码的质量 都相同),杠杆将( ) A.还继续处于水平平衡 B.右端上升,左端下降 C.右端下降,左端上升 D.无法确定杠杆的运动状态 C 1知识点 杠杆分类 F1 F2动力臂l1 阻力臂l2 O 省力杠杆 由 F1l1=F2l2 ∵l1>l2 ∴F1< F2 这是省力杠杆 知3-讲 知3-讲 h S=4h O F2 F1 A B F2 F1 A’ B’ 可见,省力杠杆虽然省力,但费了距离 省力杠杆的特点 知3-讲 F2 F1 动力臂l1 阻力臂l2O 费力杠杆 由 F1l1=F2l2 ,∵l1 < l2 ,∴F1 > F2 ,这是费力杠杆 知3-讲 F2 F1 h S=4h A’ B’ A B F2 F1 O 可见,费力杠杆虽然费了力,但可以省距离 费力杠杆的特点 知3-讲 F2F1 动力臂l1 阻力臂l2 O 等臂杠杆的特点 由 F1l1=F2l2 ∵l1 = l2 ∴F1 = F2 这是等臂杠杆 等臂杠杆不省力,也不省距离 知3-讲 皮划艇是我国的奥运优势项目之一,如图所示, 是我国选手夺冠时的场景。在比赛中,运动员 一手支撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力 划桨,此时的船桨是( ) A.等臂杠杆 B.费力杠杆 C.省力杠杆 D.省功杠杆 B 【例1】 知3-讲 【导引】 运动员一手支撑住桨柄的末端,末端视为支点,另一 手用力划桨,阻力臂大于动力臂。因此,此时的桨属 于费力杠杆。 知3-讲 识别杠杆的类型用比较法,通过比较动力臂与阻力臂 的大小关系,来判断杠杆的类型。 关于费力杠杆,下列说法正确的是( ) A.费力杠杆的动力臂大于阻力臂 B.费力杠杆不能省距离 C.费力杠杆会费力,因此没有用处 D.费力杠杆可以省距离 1 知3-练 D 知3-练 【中考·德州】如图所示的四种情景中,使用的工 具属于费力杠杆的是( ) 2 A 1 知识小结 杠杆 平衡条件概念 画杠杆力臂的方法 1. 动力方向和阻力方向之间的关系: (1)若支点在杠杆的中间,两力方向基本相同;若支点 在杠杆的一端,两力方向应该相反; (2)动力和阻力中,一个力使杠杆顺时针转动,则另一 个力使杠杆逆时针转动。 2. 画力臂的顺口溜:一定点,二画线(力的作用线), 三作垂线段。 在如下两图中分别画出拉力F的力臂L(O为支点)。 2 易错小结 易错点:不理解定义导致不能正确画力臂 1. 如图为用瓶起开启瓶盖的情景,请在图中画出该瓶 起使用时动力臂、阻力、阻力臂。 易错点:弄错支点位置 2. 如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点的动力,O为 支点,请在图中画出F1的力臂L1,并标出阻力F2。 易错点:弄错阻力方向 3. 在下图中分别画出钳子、自行车手闸这两个杠杆 (图中深色部分)工作时的支点、动力和动力臂、 阻力和阻力臂。 1 2 解:人手向上的力: F= =300 N。 搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G= 1 000N,独轮车的有关尺寸如图所示。推车时,人 手向上的力F应为多大? 2 1 1000N 0.3m 1m Gl l 5 如图所示,画出力F对支点O的力臂L。 【中考·聊城】如图是一种拉杆式旅行箱的示意图, 若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为 210 N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之 一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖 直向上的拉力F为________N。 6 70查看更多