八级物理下册 第十二章 第1节《杆杠》复习课件 (新)新人教.ppt
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1、第一课时 杠杆及平衡条件一、杠杆一、杠杆1.1.定义定义在在_下能绕着下能绕着_转动的硬棒。转动的硬棒。力的作用力的作用固定点固定点2.2.五要素五要素(1 1)支点:杠杆绕着转动的点,如图中)支点:杠杆绕着转动的点,如图中_。(2 2)动力:使杠杆转动的力,如图中)动力:使杠杆转动的力,如图中_。(3 3)阻力:)阻力:_杠杆转动的力,如图中杠杆转动的力,如图中_。(4 4)动力臂:)动力臂:_的距离,如图中的距离,如图中l1 1 。(5 5)阻力臂:)阻力臂:_的距离,如图中的距离,如图中l2 2。O OF F1 1F F2 2阻碍阻碍支点到动力作用线支点到动力作用线支点到阻力作用线支点到
2、阻力作用线【名师点拨名师点拨】杠杆的动力作用线不能通过支点,否则动力臂杠杆的动力作用线不能通过支点,否则动力臂为零,动力乘以动力臂等于零,动力无意义。为零,动力乘以动力臂等于零,动力无意义。二、杠杆的平衡条件二、杠杆的平衡条件1.1.平衡状态平衡状态杠杆在杠杆在_共同作用下处于共同作用下处于_状态或绕支点匀速转状态或绕支点匀速转动状态。动状态。2.2.内容内容_。3.3.公式公式_。动力和阻力动力和阻力静止静止动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2 杠杆杠杆观察用棒撬石头、跷跷板、压水井图中力和力臂的位置,并分观察用棒撬石头、跷跷板、压水井图中力和力
3、臂的位置,并分析这几种杠杆,思考以下问题:析这几种杠杆,思考以下问题:1.1.杠杆一定是直棒吗?一定是硬棒吗?杠杆一定是直棒吗?一定是硬棒吗?提示:提示:杠杆不一定是直棒,直的弯的都可以;但是杠杆一定是硬杠杆不一定是直棒,直的弯的都可以;但是杠杆一定是硬棒,只有硬棒才能保证杠杆在受力后本身不变形,如果杠杆本身棒,只有硬棒才能保证杠杆在受力后本身不变形,如果杠杆本身受力变形,就不能撬起物体,起不到简单机械的作用了。受力变形,就不能撬起物体,起不到简单机械的作用了。参考答案:参考答案:不一定是直棒不一定是直棒 一定是硬棒一定是硬棒2.2.力臂力臂_(选填(选填“是是”或或“不是不是”)支点到力的作
4、用点的距)支点到力的作用点的距离。离。提示:提示:力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离。线的距离。参考答案:参考答案:不是不是【归纳提升归纳提升】(1 1)力臂的画法:一找点(支点)力臂的画法:一找点(支点),二画线(力的二画线(力的作用线)作用线),三作垂线段(从支点向力的作用线或者作用线的反向三作垂线段(从支点向力的作用线或者作用线的反向延长线作垂线)。延长线作垂线)。(2 2)力臂的表示法:力臂要用箭头(大括号)标出,并标注)力臂的表示法:力臂要用箭头(大括号)标出,并标注l1 1或者或者l2 2。【针对训练针对训练
5、】请在图中画出请在图中画出F F1 1、F F2 2的力臂的力臂l1 1、l2 2。【教你解题教你解题】关键是找到支点和力的作用线。关键是找到支点和力的作用线。【精讲精析精讲精析】本题主要考查力臂的作法。掌握好作力臂的步骤是本题主要考查力臂的作法。掌握好作力臂的步骤是解答本题的关键。可按如下思路进行:解答本题的关键。可按如下思路进行:答案:答案:探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件在实验中,注意观察一侧的钩码变化后,这一侧力臂的变化,并在实验中,注意观察一侧的钩码变化后,这一侧力臂的变化,并结合结合“探究探究杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件”实验,思考下列问题:实验,思考下列问题:1.1.实验前,
6、如何调节平衡螺母使其在水平方向平衡?实验前,如何调节平衡螺母使其在水平方向平衡?提示:提示:调节杠杆两端的平衡螺母,按照调节杠杆两端的平衡螺母,按照“左偏(沉)右旋,右偏左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋(沉)左旋”的原则。的原则。参考答案:参考答案:左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋左偏(沉)右旋,右偏(沉)左旋2.2.为什么一定要使杠杆在水平位置平衡?为什么一定要使杠杆在水平位置平衡?提示:提示:杠杆在水平位置平衡时,力臂所在直线和杠杆重合,杠杆在水平位置平衡时,力臂所在直线和杠杆重合,从杠杆上即可直接读出力臂的大小。从杠杆上即可直接读出力臂的大小。参考答案:参考答案:从杠杆上即可直接读出力臂的大
7、小从杠杆上即可直接读出力臂的大小3.3.在实验过程中,还能再调节平衡螺母吗?在实验过程中,还能再调节平衡螺母吗?提示:提示:不能。实验过程中,只能通过增减两侧的钩码和移动不能。实验过程中,只能通过增减两侧的钩码和移动钩码的位置来调节杠杆的平衡。钩码的位置来调节杠杆的平衡。参考答案:参考答案:不能不能4.4.表格中是一位同学的实验数据,怎样分析数据来得出结论呢?表格中是一位同学的实验数据,怎样分析数据来得出结论呢?你可以得出什么结论?你可以得出什么结论?提示:提示:可以通过对表格中的数据进行加、减、乘、除等运算来找可以通过对表格中的数据进行加、减、乘、除等运算来找出数据之间的关系;会发现动力乘以
8、动力臂等于阻力乘以阻力臂。出数据之间的关系;会发现动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。参考答案:参考答案:通过对表格中的数据进行加、减、乘、除等运算来找通过对表格中的数据进行加、减、乘、除等运算来找出数据之间的关系出数据之间的关系 F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2 【归纳提升归纳提升】判断杠杆平衡的方法判断杠杆平衡的方法杠杆的平衡条件是杠杆的平衡条件是F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2。判断杠杆平衡的关键是判断力与力。判断杠杆平衡的关键是判断力与力臂乘积的关系,而不是动力和阻力的大小关系。臂乘积的关系,而不是动力和阻力的大小关系。【针对训练针对训练】如图是探究杠杆平衡条件的实验
9、装置。如图是探究杠杆平衡条件的实验装置。(1 1)实验前,发现杠杆右端偏高,此时,应把杠杆两端的平)实验前,发现杠杆右端偏高,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向衡螺母向_(选填(选填“左左”或或“右右”)调节,使杠杆)调节,使杠杆在在_位置平衡,这样做的目的是方便读出力臂。位置平衡,这样做的目的是方便读出力臂。(2 2)如表是某实验小组测得的两组数据,请你帮他们补充完)如表是某实验小组测得的两组数据,请你帮他们补充完整。整。【教你解题教你解题】利用杠杆的平衡条件利用杠杆的平衡条件F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2解题。解题。【精讲精析精讲精析】本题主要是对探究杠杆平衡条件实验的考查。本题主
10、要是对探究杠杆平衡条件实验的考查。(1 1)实验前,发现杠杆右端偏高)实验前,发现杠杆右端偏高,则说明左端下沉,即杠杆则说明左端下沉,即杠杆左端力和力臂的乘积较大,此时应把杠杆两端的平衡螺母向左端力和力臂的乘积较大,此时应把杠杆两端的平衡螺母向右调,使杠杆在水平位置平衡。右调,使杠杆在水平位置平衡。(2 2)根据杠杆平衡原理)根据杠杆平衡原理F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2,可以计算出表中数据应填,可以计算出表中数据应填0.30.3。答案:答案:(1 1)右)右 水平水平 (2 2)0.30.31.1.下列关于杠杆的说法中正确的是(下列关于杠杆的说法中正确的是()A.A.杠杆必须是一
11、根直棒杠杆必须是一根直棒B.B.杠杆不一定要有支点杠杆不一定要有支点C.C.杠杆的动力作用线不能通过支点杠杆的动力作用线不能通过支点D.D.杠杆的力臂是从支点到力的作用点的距离杠杆的力臂是从支点到力的作用点的距离【解析解析】选选C C。杠杆不一定是直的,只要能绕着固定点转动的物。杠杆不一定是直的,只要能绕着固定点转动的物体都可以看做是杠杆,杠杆可直可弯,没有形状限制,体都可以看做是杠杆,杠杆可直可弯,没有形状限制,A A错;杠错;杠杆一定要有支点,杆一定要有支点,B B错;杠杆的动力作用线不能通过支点,否则错;杠杆的动力作用线不能通过支点,否则的话动力臂为零,动力乘以动力臂等于零,动力就没有意
12、义了,的话动力臂为零,动力乘以动力臂等于零,动力就没有意义了,C C对对;力臂是从支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作力臂是从支点到力的作用线的距离,而不是支点到力的作用点的距离,故用点的距离,故D D错。错。2.2.如图所示,杠杆处于平衡状态,如图所示,杠杆处于平衡状态,F F的力臂是(的力臂是()A.OA B.OC C.OD D.OFA.OA B.OC C.OD D.OF【解析解析】选选B B。本题所考查的知识点是对力臂的理解和画法。力。本题所考查的知识点是对力臂的理解和画法。力F F的力臂应是从支点的力臂应是从支点O O开始,向力开始,向力F F的作用线作垂线,垂线段的作用线作垂线
13、,垂线段OCOC即即为力为力F F的力臂。的力臂。3.3.(20122012河南中考)如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,河南中考)如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,则(掉一个钩码,则()A.A.左端下降左端下降 B.B.右端下降右端下降 C.C.仍然平衡仍然平衡 D.D.无法判断无法判断【解析解析】选选A A。本题考查了杠杆的平衡条件。设每个钩码的重。本题考查了杠杆的平衡条件。设每个钩码的重力为力为G G,杠杆上每一刻度为,杠杆上每一刻度为L L,根据杠杆的平衡条件可知:,根
14、据杠杆的平衡条件可知:3G2L=2G3L3G2L=2G3L,两侧各去掉一个钩码,则杠杆的左端为,两侧各去掉一个钩码,则杠杆的左端为2G2L2G2L,右端为,右端为 G3LG3L,左边大于右边,故左端下降。,左边大于右边,故左端下降。4.4.如图所示是人的手臂水平举重的动作,若不计手臂自重,如图所示是人的手臂水平举重的动作,若不计手臂自重,则此肱二头肌所施的力约为则此肱二头肌所施的力约为_N_N。【解析解析】由图示可知:动力臂由图示可知:动力臂l1 1=5 cm=5 cm,阻力臂,阻力臂l2 2=30 cm=30 cm,阻力阻力F F2 2=200 N=200 N,利用杠杆的平衡条件可以求得动力
15、:,利用杠杆的平衡条件可以求得动力:答案:答案:1 2001 2005.5.如图所示,在研究杠杆平衡条件时,为了使杠杆在水平位如图所示,在研究杠杆平衡条件时,为了使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向置平衡,应将两端的平衡螺母向_(选填(选填“左左”或或“右右”)调节。)调节。【解析解析】由题图知杠杆左端下沉,说明杠杆左端力和力臂的乘由题图知杠杆左端下沉,说明杠杆左端力和力臂的乘积较大,此时应把杠杆两端的平衡螺母向右调,使杠杆在水平积较大,此时应把杠杆两端的平衡螺母向右调,使杠杆在水平位置平衡。位置平衡。答案:答案:右右6.6.(20122012娄底中考)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,娄底
16、中考)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O O为为支点,支点,F F1 1表示手对钓鱼竿的作用力,在图中画出鱼线对钓鱼竿拉表示手对钓鱼竿的作用力,在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力力F F2 2的力臂的力臂l2 2。【解析解析】首先判断出首先判断出O O为支点,力臂是从支点到力的作用线的为支点,力臂是从支点到力的作用线的距离,即从支点距离,即从支点O O向力向力F F2 2所在的直线作垂线段,即为力所在的直线作垂线段,即为力F F2 2的力的力臂臂l2 2。答案:答案:7.7.在某市物理实验操作考试中,考评教师针对在某市物理实验操作考试中,考评教师针对“探究杠杆平衡探究杠杆平衡条件的实验条件的实验”,记录
17、了甲、乙同学的操作过程(如表),他们,记录了甲、乙同学的操作过程(如表),他们的实验步骤中均因为存在错误而失分。请你指出错误的步骤,的实验步骤中均因为存在错误而失分。请你指出错误的步骤,并说明失分原因。并说明失分原因。甲同学:错误步骤甲同学:错误步骤_(填序号);失分原因(填序号);失分原因_。乙同学:错误步骤乙同学:错误步骤_(填序号);失分原因(填序号);失分原因_。【解析解析】在在“探究杠杆平衡条件的实验探究杠杆平衡条件的实验”中,首先要调节杠杆中,首先要调节杠杆在水平位置平衡,这一步骤的目的是便于测量力臂,其次在杠在水平位置平衡,这一步骤的目的是便于测量力臂,其次在杠杆两端分别挂上钩码
18、,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重杆两端分别挂上钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡,此时不可再调节平衡螺母。甲同学在步骤(新平衡,此时不可再调节平衡螺母。甲同学在步骤(2 2)中挂上)中挂上钩码后又通过调节平衡螺母使杠杆重新平衡,此处操作错误;钩码后又通过调节平衡螺母使杠杆重新平衡,此处操作错误;乙同学在步骤(乙同学在步骤(1 1)中没有使杠杆在水平位置平衡,此处操作错)中没有使杠杆在水平位置平衡,此处操作错误。误。答案:答案:(2 2)靠调节平衡螺母使杠杆恢复平衡靠调节平衡螺母使杠杆恢复平衡(1 1)实验初始实验初始,没有调节杠杆在水平位置平衡没有调节杠杆在水平位置平衡第二课时
19、 生活中的杠杆杠杆的分类杠杆的分类杠杆类别杠杆类别力臂关系力臂关系力的关系力的关系特点特点实例实例省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆l1 1l2 2F F1 1F F2 2省省力力但费但费距离距离撬棒撬棒船桨船桨费费力力但省但省距离距离F F1 1F F2 2l1 1l2 2l1 1=l2 2F F1 1=F F2 2不省力也不省距离不省力也不省距离天平天平【名师点拨名师点拨】判断杠杆属于哪一类,关键是比较动力臂与阻力判断杠杆属于哪一类,关键是比较动力臂与阻力臂的大小关系。臂的大小关系。杠杆的分类杠杆的分类根据杠杆的平衡条件根据杠杆的平衡条件F F1 1 l1 1=F=F2 2
20、l2 2,结合图片,思考以下问题:,结合图片,思考以下问题:1.1.甲图中动力臂和阻力臂有什么关系?动力和阻力有什么关系?甲图中动力臂和阻力臂有什么关系?动力和阻力有什么关系?这可以称做什么杠杆?这可以称做什么杠杆?提示:提示:观察甲图可知,动力臂大于阻力臂,根据杠杆原理观察甲图可知,动力臂大于阻力臂,根据杠杆原理F F1 1l1 1=F=F2 2l2 2,则动力小于阻力,人用杠杆后省力了,可以称做,则动力小于阻力,人用杠杆后省力了,可以称做省力杠杆。省力杠杆。参考答案:参考答案:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 动力小于阻力动力小于阻力 省力杠杆省力杠杆2.2.乙图中动力臂和阻力臂有什么关系
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