八年级物理下册12.1_杠杆讲义.ppt

* 第十二章 第１节 杠杆 中学 1.认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。 2.会画力臂。 3.知道杠杆的平衡条件及其应用。 4.能从常见工具和简单机械中识别杠杆。 第1课时 讨论：下列工具工作时有什么共同特征？ 合作交流 共同特征 有力的作用 绕固定点转动 硬棒 硬棒可以是直的,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状。 一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆（lever）。 一、杠杆 1、定义： 2、杠杆的五要素： 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。 F1 F2 l1 o 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。 l2 l1 F1 l2 F2 o ∟ ∟ 3、力臂的画法： 一、找支点O 二、画出力的作用线 三、作垂线段,即从支点到 力的作用线作垂线 四、在对应的垂线旁标上L1或L2。 动力臂L1 阻力臂L2 力臂 是支点到力的作用线的距离 B A O F1 O B A L2 L2 L1 L1 练一练： 1、画出动力臂L1和阻力臂L2 F2 F2 F1 F1 F2 L1 L2 O 画出各力和力臂 O F2 F1 L1 L2 画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 O F2 F1 阻力和动力的方向和支点的关系 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 【讨论】 体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？ 二、杠杆的平衡条件 2．探究杠杆的平衡条件 1．杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。 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。 　 问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？ 实验操作： （1）把杠杆安装在支架上,调节平衡螺母, 使杠杆水平平衡。 问题：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？ （2）. 在杠杆两边挂钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力。改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。 （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。 2、探究杠杆的平衡条件： 寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免结论的偶然性。 30 2 20 3 2 F2×l2 （N·cm） F1×l1 （N·cm） 12 5 15 4 3 l2/cm F2/N l1/cm F1/N 1 2 20 10 1 实验次数 探究杠杆的平衡条件 20 20 60 60 60 60 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 即：杠杆的平衡取决于力和力臂的 乘积。 F1L1=F2L2 实验结论： 注：杠杆的平衡条件也称杠杆原理 杠杆平衡条件的实际应用 例题：据《杭州日报》报道：2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如左图），测量时利用了一根长度为10m的槽钢为杠杆，吊钩固定点为o为支点，弹簧测力计的示数为F1为200N，动力臂l1为9m,阻力臂l2为60cm,若不计槽钢和铁笼的质量请估算大象的质量。g取10N每千克。 O 1、建立合理模型，明确平衡要素 3、注意单位统一，规范解题过程 2、对应平衡条件，落实公式变形 杠杆平衡条件的实际应用 9m 200N 6cm =？ 0.06m F2=F1.L1/L2 由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2 得： 解析： F2 = F1l1 l2 = 200 N×9 m 0.06 m =3×104 N m = F2 g = 10 N·kg—1 3×104 N =3×103 kg = 3t 大象的质量： 2.杠杆的种类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。 应 用 杠杆缺点 杠杆优点 杠杆特点 杠杆类型 等臂杠杆 费力杠杆 省力杠杆 L1L2，F1F2 (动力阻力) L1L2，F1F2 (动力阻力) L1=L2，F1=F2 (动力=阻力) 省力 省距离 既不省力也不省距离 费距离 费 力 小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。 1、杠杆平衡条件： F1l1＝F2l2 F1 F2 = l2 l1 三、生活中的杠杆 *