新人教版八年级物理下册121-杠杆[1]

1、拔拔图钉图钉木板上钉了一枚图钉，你能用手把它拔出木板上钉了一枚图钉，你能用手把它拔出来吗？来吗？你能选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来吗？试你能选用下图中的工具把图钉从木板中拔出来吗？试试看。试看。【探究一【探究一】 讨论：下列工具工作时有什么共同特征？讨论：下列工具工作时有什么共同特征？合作交流合作交流共同特征共同特征有力的作用有力的作用绕固绕固定点转动定点转动硬棒硬棒 硬棒可以是直的硬棒可以是直的, ,也可以是弯曲也可以是弯曲的的, ,即硬棒可以是各种各样的形状。即硬棒可以是各种各样的形状。 一根硬棒，一根硬棒，在力的作用下在力的作用下能绕能绕着着固定点固定点O转动，这根转动，这根硬棒硬

2、棒就是就是杠杠杆（杆（lever）。定义：定义：影响杠杆使用效果的因素影响杠杆使用效果的因素【探究【探究二】A A、支点（、支点（O O）B B、动力（、动力（F F1 1）C C、阻力（、阻力（F F2 2）D D、动力臂（、动力臂（l1 1）E E、阻力臂（、阻力臂（l2 2）【杠杆的五要素【杠杆的五要素】l1l2OF1F2动动力力作作用用线线阻阻力力作作用用线线注意：力的作用点一定在杠杆上注意：力的作用点一定在杠杆上力的作用线：过力的作用点沿力的方力的作用线：过力的作用点沿力的方向所画的直线向所画的直线 观察观察支点支点、力的作用点力的作用点和和力的方向力的方向任意一个任意一个因素的改变

3、都可通过因素的改变都可通过哪一个因素哪一个因素反映出来。反映出来。合作交流合作交流 观察观察支点支点、力的作用点力的作用点和和力的方向力的方向任意一个任意一个因素的改变都可通过因素的改变都可通过哪一个因素哪一个因素反映出来。反映出来。合作交流合作交流 观察观察支点支点、力的作用点力的作用点和和力的方向力的方向任意一因任意一因素的改变都可通过哪一个因素反映出来。素的改变都可通过哪一个因素反映出来。合作交流合作交流力臂的改变力臂的改变 F1OL1L2F3F2L3画杠杆力臂的方法：画杠杆力臂的方法：一找一找支点支点 二画二画线线（力的作用线）三定（力的作用线）三定距离距离（力臂的长（力臂的长）力臂是

4、从支力臂是从支点点到力的作用到力的作用线线的垂直的垂直距离距离。1. 画出起瓶器的动力、画出起瓶器的动力、动力臂和阻力、阻动力臂和阻力、阻力臂力臂.2.指甲刀可以看成三个指甲刀可以看成三个杠杆杠杆,请画出请画出OED部部分的动力、阻力示意分的动力、阻力示意图图l1F1l2F2o画出杠杆的力臂画出杠杆的力臂杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡。转动时，我们就说杠杆平衡。（一）杠杆（一）杠杆 平衡：平衡：【讨论【讨论】 体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？问题：问题：杠杆在满足什么条件时才会平杠杆在满足什么

5、条件时才会平衡呢？衡呢？1、 提出问题：提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、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？阻力臂之间存在着怎样的关系？2 、猜想与假设：、猜想与假设：假设一：假设一：假设二：假设二：F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2（二）探究杠杆的平衡条件：（二）探究杠杆的平衡条件： 杠杆、钩码、杠杆、钩码、铁架台、弹簧铁架台、弹簧测力计测力计4、器材、器材:3、测量、测量的物理量的物理量:力、力臂力、力臂（二）探究杠杆的平衡条件：（二）探究杠杆的平衡条件： 5、实验操作：、实验操作：（1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。）调节平衡螺母，使杠杆

6、在水平位置平衡。 保证力臂沿杠杆，便于测量；消保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。除杠杆自重对实验结果的影响。（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使）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。杠杆水平平衡。将动力将动力F1、阻力、阻力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记记录在表格中。录在表格中。（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的）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。大小，再做几次实验。 （4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他他位置上位置上用

7、弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力将动力F1、阻、阻力力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记录在表格中。记录在表格中。（二）探究杠杆的平衡条件：（二）探究杠杆的平衡条件： 寻找杠杆平衡的普遍性规律寻找杠杆平衡的普遍性规律, ,避免结论的偶避免结论的偶然性。然性。 即：杠杆的平衡即：杠杆的平衡F1L1=F2L21、l13l2，F1是是F2的倍。的倍。2、F1: :F22: :5，l1: :l2。3、l1: :l24: :3，F260 N，F1。4、F115 N，F275 N，l115 cm，l2。35:245N3cm课前热身课前热身在在“研

8、究杠杆的平衡条件研究杠杆的平衡条件”实验中：实验中：实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_位置位置平衡，这样做是平衡，这样做是 为了为了_.若发现杠杆左端低、右端高，这若发现杠杆左端低、右端高，这 时应将两端的螺母都向时应将两端的螺母都向_移移.杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是_。实验中，我们是根据测得的数据，通过计算实验中，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才归纳出杠杆的平衡条件是是_。从杠杆上方便地读出或测量出力臂从杠杆上方便地读出或测量出力臂 右右水平水平使重力作用线通过支点，

9、力臂为使重力作用线通过支点，力臂为0 ，不影响杠杆平衡条件，不影响杠杆平衡条件动力动力动力臂和阻力动力臂和阻力阻力臂阻力臂 动力动力 动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂(F1L1=F2L2 )例例1 1：在已平衡的杠杆两边分别在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，等），杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：左右力臂左右力臂L1:L2=_?L L1 1L L2 2在两边钩码下同时加在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，挂一个同样的钩码，杠杆杠杆_（填（填“能或能或不能不能”）平衡？）平衡？ _边下降边下降? ?例例1 1：在已平衡的杠杆两边

10、分别在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，等），杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：若使杠杆再次平若使杠杆再次平衡，可在衡，可在 _边边的钩码下再挂的钩码下再挂 _ 个钩码？个钩码？例例1 1：在已平衡的杠杆两边分别在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，等），杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：若使再次平衡的若使再次平衡的杠杆两边同时去杠杆两边同时去掉一个钩码，则掉一个钩码，则 _ _ 边将下降，边将下降，-“极端判断法极端判断法”例例1 1：在已平衡的杠杆两边分别在已平衡的

11、杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，等），杠杆仍然平衡，如图，则如图，则：(5)(5)利用本装置探究利用本装置探究杠杆平衡条件时需杠杆平衡条件时需要记录多组数据要记录多组数据, ,这这样做的目的是在于样做的目的是在于_。n2作用在杠杆上的动力是4牛，阻力是12牛，当杠杆平衡时，动力臂与阻力臂之比是 。 n1、杠杆在动力和阻力作用下已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆继续平衡的是（）nA、对杠杆再施加一个力，这个力的作用线通过支点；nB、对杠杆再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心；nC、使动力和阻力同时增大为原来的2倍；nD、使动力臂和

12、阻力臂同时减小为原来的1/2倍。B3：1杠杆的平衡不是力的杠杆的平衡不是力的“平衡平衡”，而是，而是“力与力臂的乘积的平衡力与力臂的乘积的平衡”。课堂练习课堂练习2.下列关于杠杆说法中，正确的是下列关于杠杆说法中，正确的是( )A.杠杆只可以是直的杠杆只可以是直的B.杠杆的支点可以不在杠杆上杠杆的支点可以不在杠杆上C.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和D.使用杠杆一定省力使用杠杆一定省力4 图图6-1-23. 一根均匀铜丝，在中点处支一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，从中对折起来，如图所示，则杠杆则杠杆

13、A) 仍平衡；仍平衡； B)左端下降；左端下降； C)右端下降；右端下降； D)无法判断无法判断。 请你做一做请你做一做 4（04连云港）据报道，在杭州动物园，一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量，如图所示。他动用了吊车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具。吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m，距系铁笼处的距离为9cm，当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N，若不计棒及铁笼的重，则该大象的质量约为 t。(g取10N/kg) 从这篇报道介绍的“称象”事例及历史上广为人知的“曹冲称象”故事，你有什么感受？答： 。F2OF1l1l2F F1 1F F2 2动力臂

14、动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1AABB省力省力，费距离费距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（举例生活中省力标杆（4 4种以上）？种以上）？省力杠杆省力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1

15、 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hAABBA AB BF F2 2F F1 1O O费力，省距离费力，省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点举例？举例？费力杠杆费力杠杆F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1 = = L L2 2FF1 1 = = F F2 2这这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力，也不省距离不省力，也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点举例？举例？杠杆的分类杠杆的分类省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂

16、杠杆特点特点应用应用特点特点应用应用特点特点应用应用三三.杠杆的应用杠杆的应用: :省力省力，费距离费距离: :费力，省距离费力，省距离: :不省力，也不省距离不省力，也不省距离小结小结省力杠杆的特点省力杠杆的特点 A A 动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 B B 省力但是费距离省力但是费距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点 A A 动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂 B B 费力但是省距离费力但是省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 A A 动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 B B 不省力也不省距离不省力也不省距离省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆概念概念动力臂大于阻动力臂大于阻力臂的

17、杠杆力臂的杠杆动力臂小于阻力动力臂小于阻力臂的杠杆臂的杠杆动力臂小于阻动力臂小于阻力臂的杠杆力臂的杠杆特点特点省了力，但费省了力，但费了距离了距离费了力，但省了费了力，但省了距离距离不省力也不费不省力也不费力力实例实例撬棒、铡刀、撬棒、铡刀、瓶起子、瓶起子、镊子、理发剪刀镊子、理发剪刀天平天平1图中的铡刀、瓶盖起子、手图中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是力杠杆是( )在下列工具中省力的是哪一组（ ）A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子；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。练习一练习一A

18、AB BC CD DA A练习二练习二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。B BC CD D图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。练习三练习三提示提示A AO OB BF FG GA AB BC CD D图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，图中的等臂杠杆

19、处于水平位置并静止，B B端端绳子的拉力绳子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=GA. F=G；B. FB. F G G；C. F C. F G G；D. D. 无法比较。无法比较。练习三练习三L L2 2L L1 1A AB BC CD DA AO OB BF FG G先画出力臂，先画出力臂，再进行判断再进行判断2、下列杠杆中，哪一个与其它三个不属于同类？ （ ）A、正在撬道钉的道钉撬 B、正在拔铁钉的羊角锤C、正在起瓶盖的起子 D、正在掀土的铁锨。 练习：练习：D1、人体的前臂可视作（填“省力”或“费力”）杠杆，当曲肘将重物举起时，阻力臂大小将（填“增大”或“

20、减小”）O费力费力减小减小3、一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力，如图示，在力F使直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F大小的变化情况应是（）A、一直在增大B、一直在减小C、先增大后减小D、先减小后增大AL L1 1L L2 21 1、找出杠杆的、找出杠杆的五要素五要素；2 2、判断动力臂、判断动力臂L L1 1、阻力臂、阻力臂L L2 2的变化情况；的变化情况；3 3、由杠杆平衡条件（、由杠杆平衡条件（ F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 ）进行分析。）进行分析。分析：分析：4、如图，O是杠杆的支点，为了提高重物G，用

21、与杠杆始终垂直的力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中 （ ）A、杠杆始终是省力的；B、杠杆始终是费力的；C、杠杆先是省力的，后是费力的；D、杠杆先是费力的后是省力的。 CF FL L1 1分析：分析：FF始终垂直杠杆，始终垂直杠杆，L1L1保持保持 ；杠杆在缓慢提升过程中，杠杆在缓慢提升过程中，L2L2逐渐逐渐 ；开始时，开始时，L1L1L2L2，是，是； 最终状态，最终状态，L1L1L2L2，是，是。不变不变增大增大省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆L2L25(江苏江苏)如图所示的工具中，使用如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是时属于费力杠杆的是 ( )课堂练习课堂练习 6

22、6. .如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法中正确的是说法中正确的是 ( )( ) A A两杠杆均为省力杠杆两杠杆均为省力杠杆 B B两杠杆均为费力杠杆两杠杆均为费力杠杆 C CABCABC为省力杠杆为省力杠杆 D DABCABC为省力杠杆为省力杠杆C课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习7例例2 2: : 如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个始终与杠杆垂直的端施一个始终与杠杆垂直的力力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（ ） A大小不变大小不变 B由小

23、变大由小变大 C先变大后变小先变大后变小 D先变小后变大先变小后变大 GOGOL L2 2GL L2 2例例2:2: 如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个端施一个始终与杠杆始终与杠杆垂直垂直的力的力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，动到虚线位置时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（ ） A A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 例例2:2: 如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在A A端施一个始终与杠杆端施一个始终与杠杆垂直的力垂直的力F F，当杠杆由如图实线位置匀速转，

24、当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，动到虚线位置时，F F大小的变化情况是大小的变化情况是（ ）A A大小不变大小不变B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 GGOL L2 2典型例题解析典型例题解析【例【例6】如图】如图6-1-11所示，一个直杠杆可绕轴所示，一个直杠杆可绕轴O转动，转动，在直杆的中点挂在直杆的中点挂 一重物，在杆的另一端施加一个方一重物，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置慢慢抬起，将直杆从竖直位置慢慢抬起 到水平位置过程中，力到水平位置过程中，力F大小的变化情况是大小的变化情况

25、是( ) A.一直增大一直增大 B.一直减小一直减小 C.先增大后减小先增大后减小 D.先减小后增大先减小后增大A图图6-1-11练习：练习：1 1、用剪刀剪叠得较厚的纸片时，用刀口中部比用、用剪刀剪叠得较厚的纸片时，用刀口中部比用刀口头部去剪容易把纸剪断，这是因为（）刀口头部去剪容易把纸剪断，这是因为（）A A、增加了动力、增加了动力B B、增加了动力臂、增加了动力臂C C、减少了动力、减少了动力D D、减少了阻力臂、减少了阻力臂D D方法小结方法小结 在认识杠杆的基础上，重点理解力臂的概念，会在认识杠杆的基础上，重点理解力臂的概念，会画杠杆的力臂画杠杆的力臂.作力臂的一般程序是：确定作力臂

26、的一般程序是：确定 支点、动支点、动力和阻力；画两个力的作用线力和阻力；画两个力的作用线(必要时作用线可用虚必要时作用线可用虚线延长线延长)；从支点向两力的作用；从支点向两力的作用 线作垂线线作垂线(标明垂足标明垂足)，用大括号标注出相应的力臂用大括号标注出相应的力臂.力臂可在杠杆上，也可力臂可在杠杆上，也可不在杠杆上，通不在杠杆上，通 过支点的力臂为过支点的力臂为0.杠杆平衡是指杠杠杆平衡是指杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动状态，杠杆平杆在力的作用下保持静止或匀速转动状态，杠杆平 衡时需满足的条件是衡时需满足的条件是F1L1=F2L2.L1、L2分别是动力臂分别是动力臂和阻和阻 力臂，找准

27、力臂是解决杠杆平衡条件的关键力臂，找准力臂是解决杠杆平衡条件的关键.根根据杠杆平衡条件可将杠杆进行分类据杠杆平衡条件可将杠杆进行分类.当当L1L2时，时，F1F2为省力杠杆；当为省力杠杆；当L1L2时，时，F1 F2为费力杠杆；为费力杠杆；当当L1=L2时，时，F1=F2为等臂杠杆为等臂杠杆.方法小结方法小结滑轮滑轮 可分为定滑轮和动滑轮，它们都是变形可分为定滑轮和动滑轮，它们都是变形杠杆杠杆.定滑轮实质是等臂杠杆，特点是不省力定滑轮实质是等臂杠杆，特点是不省力但可改但可改 变力的方向；动滑轮实质是动力臂是变力的方向；动滑轮实质是动力臂是阻力臂阻力臂2倍的省力杠杆，特点是可省一半力，倍的省力杠杆，特点是可省一半力，但不能改但不能改 变力的方向变力的方向.将定滑轮和动滑轮组合将定滑轮和动滑轮组合起滑轮组既可省力又可改变力的方向起滑轮组既可省力又可改变力的方向.省力的省力的特点是：特点是： F动动= ，距离特点是：，距离特点是：S绳绳=nS物物.在在 解决杠杆和滑轮问题时，经常会与压强、解决杠杆和滑轮问题时，经常会与压强、浮力、运动知识来联系，要求学生平时训练浮力、运动知识来联系，要求学生平时训练中加强中加强 综合分析能力的培养综合分析能力的培养.nF阻阻课