12.1 杠杆导学课件2024-2025学年人教版物理八年级下册.pptx

第十二章简单机械

第1节杠杆;课堂任务1最小力问题

探究实验：使杠杆平衡的最小力。

①实验步骤：按照下图组装实验仪器，将杠杆调至水平平衡状态，然后在A点悬挂砝码，用弹簧测力计在B点施加向下的拉力，使杠杆达到水平平

衡状态，改变拉力的角度，记

录使杠杆平衡的拉力的大小。;②实验数据：F2＝1N，l2＝0.2m。;③实验结论：由三次实验数据可知，在阻力F2和阻力臂l2固定不变的情况下，动力F1的方向与杠杆夹角为________°的时候，动力的数值最小，最省力。;④拓展深化：在上图中，当F1与杠杆夹角为90°时，F1的力臂为线段________的长度，请在图中作出其他方向的两个拉力的力臂OC和OD，;通过作图可以看出，OB为直角三角形OBC和OBD的斜边，而且其他角度的拉力的力臂永远是________(填“直角边”或“斜边”)，因此我们可以证明力臂OB为最________力臂，对应的力F1为最________拉力。;结论：在阻力和阻力臂固定不变的情况下，当________点和_________点的连线作为力臂时，该力臂为最________力臂，其对应的拉力为使杠杆平衡的最小力。;例1(1)如图甲所示，O为支点，若要保持杠杆处于图中的平衡状态，请画出作用在A所需要的最小的动力的方向。;(2)如图乙所示，用羊角锤起钉子，请过B点画出起钉子所需最小动力F1及其力臂l1。;课堂任务2杠杆的动态平衡

探究实验：杠杆平衡条件的实验拓展。

已知每个钩码重力为G，杠杆每小格长度为l，按照如图所示安装实验装置。;①如图(a)所示杠杆处于平衡状态，因为：2G×3l＝3G×2l，符合杠杆平衡条件。

②如图(b)所示，将两边各去掉一个钩码，则杠杆向_______侧倾斜，因为：1G×3l________2G×2l。;③如图(c)所示，再将杠杆左侧1格处增加3个钩码，则杠杆向_______侧倾斜，因为：1G×3l＋3G×1l________2G×2l。;④若要使图(c)中杠杆再次平衡，可在右侧1格处增加______个钩码(提示：1G×3l＋3G×1l＝2G×1l＋2G×2l)，或在右侧2格处增加_______个钩码(提示：1G×3l＋3G×1l＝3G×2l)。;结论：杠杆平衡条件公式的等号成立意味着杠杆的平衡，若杠杆不平衡，杠杆将向力和力臂乘积更________的一侧倾斜。;例2如图所示杠杆处于平衡状态，若杠杆两侧钩码各向外侧移动一??，杠杆将会()

A.左端下降

B.右端下降

C.仍然平衡

D.无法判断;变式1一根轻质杠杆OAB可绕O点转动，在杠杆的中点A挂一重物G，在杠杆的另一端B施加一个方向始终保持水平的力F，如图所示，力F使杠杆从图示位置慢慢抬起至水平位置的过程中，力F和它的力臂lF、重力G和它的力臂lG的变化情况是()

A.F变大，lF变长B.F变小，lF变长

C.G不变，lG变短D.G不变，lG变长;课堂任务3杠杆的综合应用

例3如图所示，将长为1.2m的轻质木棒平放在水平方形台面上，左、右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3m。在A处挂一个重为30N的物体。;(1)为了防止A端下沉，B端挂的物体的重力至少为多少？

(2)为了防止B端下沉，B端挂的物体的重力最多为多少？

解析：该题的难点在于A端下沉和B端下沉时杠杆的支点不同，导致两次分析时各力臂的长度也不相同。;(1)木棒A端下沉，支点为台面________侧边缘，此时A端拉力的力臂lA＝______m，B端拉力的力臂lB＝______m，根据杠杆平衡条件：30N×lA＝GB×lB，解得GB＝_______N。

(2)木棒B端下沉，支点为台面________侧边缘，此时A端拉力的力臂lA′＝______m，B端拉力的力臂为lB′＝______m，根据杠杆平衡条件：30N×lA′＝GB′×lB′，解得GB′＝______N。;变式2(1)如图1所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出l1和l2，则2l1________(填“＞”“＜”或“＝”)3l2。;解析：该题的难点在于题中没有明说硬币大小不能忽略，于是很多学生忽略了硬币大小对于杠杆受力作用点的影响，以致将l1和l2的长度误认为是杠杆两侧的力臂长度。

设硬币半径为R，硬币重力为G，根据杠杆平衡条件：_______________________，化简可得：______________，所以，2l1________3l2。;(2)小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出L1和L2(如图2所示)，则游码的质量为________g。;解析：该题目考查利用杠杆平衡条件构建方程(组)