八年级下物理课件八年级下册物理课件《杠杆》 人教新课标 (7)_人教新课标

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八年级下物理课件八年级下册物理课件《杠杆》 人教新课标 (7)_人教新课标

这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械 复 杂 机 械 都 是 由 简 单 机 械 组 成 的 (抽油机) 最简单的机械——杠杆 这是最常用的工具,它是根据杠杆原理制造的 . 它 们 都 是 杠 杆 , 有 什 么 共 同 特 点 ? 一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆 一、杠杆的定义 注意:硬棒可以是直,也可以是弯曲 的,即硬棒可以是各种各样的形状. 这些用具都是杠杆 钢丝钳 杆秤 瓶盖起子 道钉撬 火钳 独轮车 汲 水 的 桔 槔 古代的杠杆 O F1 F2 l1 l2 支点 动 力 阻 力 动力臂 阻力臂 二、杠杆的五个要素 • 2、杠杆的五要素: 1 .支点(O):杠杆绕着转动的点。 2 .动力(F1) :使杠杆转动的力。 3 .阻力(F2) :阻碍杠杆转动的力。 4 .动力臂(L1) :从支点到动力作用线的距离。 5 .阻力臂(L2) :从支点到阻力作用线的距离。 a 力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所画的 一条直线。 b 距离:点到直线的垂线段的长度。 提问:什么是力臂? 2 杠杆是否都是直的? 回答:力臂是支点到力的作用线的 垂直距离。 思考讨论: 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 F1 F2 l1 l2 O 画出各力和力臂 (1)辨认杠杆,找出支点、动力和阻力; (2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线 . (3)从支点作出到力的作用线的垂直线。 (4)用大括号将力臂括上,并标上符号。 画力臂的方法是: 归纳:一找支点二画线, 三连距离四标签。 (1)先确定杠杆的支点O和画动力、阻力的方向。 (2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线 (注意: 画的时候要用虚线将力的作用线延长。) (3)用实线或虚线作从支点O向力的作用线引垂 线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂。 (4)最后用大括号勾出力臂,并在旁边写上字母 L1或L2。 画力臂的方法是: 口诀:一找支点,二画线,三作垂线。 l2 l1 B F2 O F1 A F2 B O A F1 画出图中各力的力臂 (1)找出支点的位置 (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 (4)用大括号将力臂括上,并标上符号。 画出图中杠杆各力的力臂 F1 F2 l1 l2 F1 F2 l1 O l2 O F1 F2 O l2 l1 F2 F1 l2 l1 F2 F1 l2 l1 为什么用杠 杆能够产生那么 巨大的力呢? ? 重点二:探究杠杆的平衡条件 物体的平衡状态 杠杆的平衡状态 保持匀速直线运动 保持静止 保持匀速转动 保持静止 A B 实验设计 杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台 重点二:探究杠杆的平衡条件 器 材 : 测量的物理量: 动力、阻力、动力臂、阻力臂。 A、B两图中的 杠杆处于静止状态, 实验时采用哪幅图? 讨论: 选择A图 · F1 F2 O l1 l2 倾斜状态时力臂 不好测量 便于测量力臂 为什么要让杠杆在水平位置平衡呢? Ol1 l2 F1 F2 重点二:探究杠杆的平衡条件 在“研究杠杆的平衡条件”实验中: ①实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使 杠杆在____位置平衡,这样做是 为了 ____________________.若发现杠杆左端低、 右端高,这 时应将两端的螺母都向__移. ②实验中,我们是根据测得的数据,通过 计算___________________________才归纳 出杠杆的平衡条件是: _________________________________。 在杠杆上直接确定力臂的大小 右 水平 动力×动力臂和阻力×阻力臂 动力 ×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2 ) 注意事项: (5)结论:杠杆的平衡条件: 动力 X 动力臂=阻力 X 阻力臂 用字母表示为: F1l1=F2l2 或 当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几 倍,动力就是阻力的几分之一 例:一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠 杆平衡,则动力与阻力之比是______。 当作用力过支点时,力臂为0 提问: 步骤1,为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在 水平位置平衡? 答:在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时,杠杆 有 一定的重力,为保证实验中杠杆的平衡条件: 动力×动力臂等于阻力×阻力臂成立,必须使  杠杆的重力(包括两端的平衡螺母的总重力)  乘以其力臂为零。调节杠杆两端的平衡螺母,  使杠杆在水平位置平衡,就是要保证杠杆的总  重力乘以其力臂为零,同时为了实验时方便在 杠杆上直接读出力臂。 步骤2, 为什么在杠杆两边挂上不同数 量的钩码,调节钩码位置,使杠杆在水平 位置重新平衡? 答: 杠杆只有在水平位置平衡,量得支点到钩码的距离就是 力臂,此时杠杆如果不水平,则支点到钩码的距离就不是 力 臂。使杠杆在水平位置重新平衡,目的是从杠杆上的刻 度 值直接读出力臂的长度. F1 F2 动力臂L1 阻力臂L2 O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 〉L2 ∴F1〈 F2 这是省力杠杆 省力杠杆 三种不同类型的杠杆 h S=4h O F2 F1 A B F2 F1 A1 B1 省力,费距离 省力杠杆的特点 举例:生活中的省力杠杆? 指甲刀 省力杠杆 F2 F1 动力臂L1 阻力臂L2O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 〈 L2 ∴F1 〉 F2 这是费力杠杆 费力杠杆 F2 F1 S=h/4 hA1 B1 A B F2 F1 O 费力,省距离 费力杠杆的特点 举例? 费力杠杆 F2F1 动力臂L1 阻力臂L2 O 由 F1L1=F2L2 ∵L1 = L2 ∴F1 = F2 这是等臂杠杆 不省力,也不省距离 等臂杠杆的特点 ⑶动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆 四、杠杆的分类 • (1)省力杠杆:l1>l2,则F1F2,使用这类 杠杆,虽然费力,但可以省距离。 • (3)等臂杠杆:l1=l2,则F1=F2,使用这类 杠杆,既不能省力,也不能省距离。 三类杠杆的特点 3 4 G O A B 6 ① 要使此杠杆平衡,在A点施加的最小的力。 ②要使此杠杆平衡,施加的最小的力是多少? 作用点在 哪里,方向如何? 如图,求: 求最小的力 如图,要将一圆柱体滚到台阶上面, 问如何才能用力最小。 如图,要把高木箱推倒,怎样才能做到用力 最小 F1 F2 O F1 F2 O F1 F2 O 如图,比较F1 和F2的大小 力的变化 F1 F2 如图,从F1到F2 力的大小如何变 化? F1 F2 如图,比较F1和F2的大小。 A B 如图,由上图变为 下图时,杠杆还能 不能平衡? 分 析 它 们 分 别 是 什 么 杠 杆 钢丝钳 杆秤 瓶盖起子 道钉撬 火钳 独轮车 哦,大象太重了! 我怎样才能将它撬起来呢? F1 F2 l1 l2 ·O 例题1:如图,一轻质杆OA一端固定 在竖直墙上,可绕O点转动,已知 0A=0.3cm,OB=0.2cm,在A点处悬挂 一重物G,质量为2kg,若在B处施一 竖直向上的拉力F,使杠杆在水平线 上平衡,此时拉力F为多少? B AO F 例题2:如图:OB=2BA,物体重为 60N,不计杠杆自身重力,绳与杆的 夹角为30℃,则绳的拉力为多少? O B A 例题3:如图,杠杆上标有刻度, GB=5N,GA=8N,杠杆水平平 衡时,A物体对杠杆的拉力是多 少牛顿? 此时A物体受到地面对它的支持 力为多少? A B 一根硬棒在力的作用下如果能绕着 固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆 支点:杠杆绕着转动的点(O点) 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) 杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2或 杠杆的应用 1.如图所示的杠杆处于平衡状态,若在A 处的钩码组下再挂一个同样的钩码,要 使杠杆重新恢复平衡,应该怎样做?若 在两边各加一个相同的钩码,杠杆会平 衡吗? A O B 2.市区街道两旁可看到如图所示的公益广 告牌,它可看做一个处于平衡状态的杠 杆,在图中画出使它平衡的力的力臂。 B G l1 l2 A F 3、道钉橇有关尺寸如图所示,若在A 点竖直向下的作用200牛的力,道 钉橇对道钉会产生多大的力? O1.2m F1 6cm F2 4、各式各样的剪刀都是一对对杠杆,要 剪开较硬的物体,使用哪种剪刀最合适 ( ) 5、 ①剪铁皮的剪子、②钓鱼杆、③动滑轮、 ④定滑轮、⑤天平、⑥电工钳,其中省力的杠 杆是_________________省距离的杠杆 ________________,等臂的杠杆________. 6、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? 分析:人肩挑处是 扁担的支点O,前 后两货物的重分别 为动力和阻力,要 求的肩处离前端的 距离是动力臂。 F1=G1=600N F2=G2=200N Ol1 l2 L=1.8m 解 :根据L1+L2=1.8m得出    L2=1.8m-L1-----(1) 根据杠杆的平衡条件:    F1L1=F2L2    将(1)代入得    600N X L1=200N X (1.8m-L1)    解之得:L1=0.45m 答 :人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁    担平衡。 7、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)。 8.如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所 画力臂正确的是( )D 9.图中的等臂杠杆处于水平位置并静止,B 端绳子的拉力F与A端重力G相比( ) A. F=G; B. F〈 G; C. F 〉G; D. 无法比较。 A O B F G 10. 若力作用在杠杆上,作用点不变,但作用 方向改变,力臂是否改变? 答:改变。 F1 O L1 L2 F2 4. 哪种剪纸方法省力? 哪种剪纸方法省距离?
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