初中物理人教版（2024）八年级下册杠杆授课ppt课件

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册杠杆授课ppt课件，共31页。PPT课件主要包含了学习目标，探究新知，V排V物，共同特征，有力的作用，能绕固定点转动，是一根硬棒，生活中的杠杆，羊角锤，瓶起子等内容，欢迎下载使用。
第十二章 简单机械 第1节 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；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。
“给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬起地球。” 阿基米徳，阿基米德有没有吹牛？
探究点一 杠杆（一）杠杆的定义
这些工具在使用时，有什么共同特点?
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
注意: “硬棒” 是指在力的作用不发生形变。 杠杆可以是直的，也可以是弯曲的。
古代人们使用的一些杠杆，分别找出围绕转动的点。
支 点：杠杆绕着转动的点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：从支点到动力作用线的距离l1 .
阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2 .
注意：“力的作用线” 是指过力的作用点沿力的方向所画的直线。不是支点到作用点的距离。
注意：①“力的作用线”是指过力的作用点沿力的方向所画的直线；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（如图中l1、l2）；若力的作用线过支点，则力臂为0。②支点：一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；同一杠杆，使用方法不同，支点位置可能改变。③动力与阻力：作用点都在杠杆上；分别使杠杆向相反方向转动，动力和阻力是相对的，一般把人对杠杆施加的作用力称为动力。
例题1 画出图中杠杆各力的力臂
例题2 如图，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上，B处悬挂重物。请画出物体所受的重力G的力臂和拉力F的力臂，分别用 l1和l2表示。
3.从支点作动力、阻力作用线的垂线
2.确定动力、阻力作用线
为什么体重不同的两人能让跷跷板水平静止？
在杠杆的使用中，杠杠的平衡状态是一种非常重要的状态。杠杆满足什么条件时才会平衡呢？下面我们一起探究。
为什么重力相同的两人不能让跷跷板水平静止？
杠杆的平衡 杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，就说杠杆平衡。
(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂；(2)动力+动力臂=阻力+阻力臂;(3)动力/动力臂=阻力/阻力。
以上猜想，有一个肯定是错误的，是哪一个？
“动力+动力臂=阻力+阻力臂”这个猜想是错误的，因为不同的物理量不能相加。
避免偶然性，获得普遍性的结论。
①两侧的平衡螺母有什么用？
②杠杆在水平位置静止的目的是什么？
一是使杠杆的重心在支点，以消除杠杆自身重力对实验的影响。二是便于直接读出力臂。
③实验过程中能否调节平衡螺母使杠杆平衡？
挂钩码后，不能再调节平衡螺母。
④多次测量获得多组实验数据的目的是什么？
1.实验器材：杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计。2.测量的物理量：动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（1）把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
使杠杆在水平位置平衡时，可以直接从杠杆上读出两个力臂，不用测量，非常方便。 另外，可以消除杠杆自身的重力对实验结果的影响。
杠杆哪端高，就把平衡螺母向哪端调节；或者杠杆向哪边偏，就把平衡螺母向反方向调节。
（2）在杠杆两边挂不同数量的钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力F1，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力F2。
调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的实验数据填入表中。
（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，使杠杆在水平位置重新平衡，再做几次实验。
实验结果表明，动力臂越长，需要的力越小；动力臂越短，需要的力越大。二者之间是反比关系。
杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1 L1 = F2 L2 。
杠杆平衡时：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1 L1=F2 L2
注意：①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。②杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。
作用在杠杆上两个力的大小与他们的力臂成反比.
这就是阿基米德发现的杠杆原理。
[想想议议]思考图示的杠杆与实验中的杠杆有什么不同？
实验中动力和阻力在支点的两侧，图中动力和阻力在支点的同侧。
例题：一位物理老师利用杠杆定理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如右图）。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。吊钩固定点O为支点。弹簧测力计示数F1为200N。测得动力臂l1为6m，阻力臂l2为4cm。若不计槽钢和铁笼的质量，请你估算大象的质量。(g取10N/kg)
例题4　　身高1.7米，质量为50千克的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示，他的重心在A点，g=10N/kg,则：
（1）他的重力为多少牛？（2）若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多大？
解：（1）小明同学的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N；（2）由图可知，O为支点，动力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m,阻力臂L2=0.9m,阻力等于人的重力，即F2=G=500N，由杠杆平衡条件可得：F1L1=F2L2，即：F1×1.5m=500N×0.9m,解得F1=300N，即地面对手的作用力至少要300N。
1.仔细观察下面三种杠杆，请仔细观察，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？使用该杠杆省力还是费力？
探究点三　　生活中的杠杆
l1＞l2，F1＜F2
l1＜l2，F1＞F2
L1=l2，F1=F2
若l1＞l2，则F1 F2
若l1＝l2，则F1 F2
若l1＜l2，则F1 F2
判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
播放视频《杠杆的分类》。
抢答：判断下列杠杆的类型