人教版物理八年级下册121杠杆ppt课件.ppt
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1、一、认识杠杆一、认识杠杆1、杠杆:一根、杠杆:一根硬棒硬棒,在,在力力的作用下如果能的作用下如果能绕着绕着固定点转动固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆。,这根硬棒就叫做杠杆。2、杠杆的特征:、杠杆的特征:硬棒硬棒 有力有力 绕固定点转动绕固定点转动剪刀剪刀撬棍撬棍羊角锤羊角锤天平天平扳手扳手独轮车独轮车 生产和生活中常见杠杆生产和生活中常见杠杆跷跷板跷跷板切纸刀切纸刀1 1支点支点O O2 2动力动力F F1 13 3阻力阻力F F2 24 4动力臂动力臂L L1 1(规定)(规定)5 5阻力臂阻力臂L L2 2(规定)(规定)F1F2oL1L21.1.什么是力臂什么是力臂?2.2.力臂是杠杆的一
2、部分吗?力臂是杠杆的一部分吗?3.3.力臂一定在杠杆上吗?力臂一定在杠杆上吗??力臂是一个概念,不是实物,力臂是一个概念,不是实物,更不是杠杆的一部分。更不是杠杆的一部分。?力臂不一定都在杠杆上力臂不一定都在杠杆上?力臂是点到直线的距离不力臂是点到直线的距离不是两点间的距离是两点间的距离?动力、阻力都是杠杆受到的力!?支点、动力作用点、阻力作用点都在_上!正确判断阻力的方向!杠杆杠杆F1F2L1L2O要要点点 找找三三点点 画画六六线线 定定两两长长 OOOF1F1F1OL1支点支点动动力力动力臂动力臂阻力臂阻力臂F2L2F2F2F2阻阻力力(1 1)找三点)找三点(2 2)画六线)画六线(3
3、 3)定两长)定两长F2BOAF1支点、动力作支点、动力作用点、阻力作用用点、阻力作用点点两个力、两个力两个力、两个力的作用线、两个垂的作用线、两个垂线线定两力臂的长定两力臂的长L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中杠杆各力的力臂画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O(1 1)找出支点的位置)找出支点的位置(2 2)沿动力、阻力的作用方向将力)沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出的作用线画出(3 3)从支点作动力、阻力)从支点作动力、阻力作用线的垂线作用线的垂线F1OL1L2F2力臂是从支点到力的作用线的垂直距力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。离。力臂一定在杠杆上
4、吗?力臂一定在杠杆上吗?F1OL1F3L3F F2 2 F F3 3什么相同什么不什么相同什么不同同?作用在杠杆上的力,作用点和大作用在杠杆上的力,作用点和大小不变小不变,仅方向改变仅方向改变,力臂也会改变力臂也会改变F2F1OF2F F2 2在逆时针旋转到水平位置的在逆时针旋转到水平位置的过程中,力臂是怎样变化的,何过程中,力臂是怎样变化的,何时最大?何时最小?时最大?何时最小??当力垂直于支点和力的作用点的连线时当力垂直于支点和力的作用点的连线时,力臂最大力臂最大,最大值为两点连线最大值为两点连线;力的作用力的作用线过支点时力臂最小,最小值为零。线过支点时力臂最小,最小值为零。F2P芜芜湖
5、湖长长江大江大桥桥,这这座目前我国科技含量座目前我国科技含量最高的特大型公最高的特大型公、铁铁路两用斜拉索路两用斜拉索桥桥梁的梁的建成建成,大大桥桥的建的建设设,用到了很多物理学的用到了很多物理学的知知识识和研究方法。和研究方法。P将大将大桥桥的的结结构构进进行行简简化,取其部化,取其部分可以抽象成如分可以抽象成如图图所示的模型。所示的模型。F F2 2F F1 1O OP可以看出它用到了可以看出它用到了 的相关知的相关知识识,其中,其中O O是是 ,代表代表桥桥重和重和过过往往车辆车辆等等产产生的生的对桥对桥的作用力。的作用力。P为为了减小了减小钢钢索承受的拉力,在需索承受的拉力,在需要与可
6、能的前提下,可以适当增加要与可能的前提下,可以适当增加桥桥的高度,的高度,请请分析原因。分析原因。P假如假如让让你来你来设计设计新的斜拉索式大新的斜拉索式大桥桥,你,你还还能提出什么方法可以减能提出什么方法可以减轻钢轻钢索承受的拉力?(索承受的拉力?(说说出一种方法即可)出一种方法即可)杠杆杠杆支点支点F1(光线、磁感线、杠杆光线、磁感线、杠杆)P你知道你知道吗吗?在上述的研究中,我?在上述的研究中,我们们用到了物理学中很重要的一种研究方用到了物理学中很重要的一种研究方法:建立模型。建立模型可以帮助人法:建立模型。建立模型可以帮助人们们透透过现过现象,忽略次要因素,从本象,忽略次要因素,从本质
7、质认识认识和和处处理理问题问题;建立模型;建立模型还还可以帮可以帮助人助人们们研究不是甚至无法直接研究不是甚至无法直接观观察的察的现现象。想想看象。想想看,在初中物理学在初中物理学习习中中,你你在研究哪些在研究哪些问题时问题时也用到了也用到了这这种方法种方法?请请你你举举一例具体一例具体说说明。明。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始终与杠杆垂直与杠杆垂直的力的力F F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,动力臂大小的变化情况是位置时,动力臂大小的变化情况是()A大小不变大小不变B由小变大由小变大 C先变大后变小先变大后变小D先
8、变小后变大先变小后变大 GOF FF FA 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始终保持水平方保持水平方向的力向的力F F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,动力臂的变化情况是线位置时,动力臂的变化情况是()A A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C C变小变小 D D变大变大 GGOL L2 2L L2 2CG 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始终竖直方向的力竖直方向的力F F,当杠杆由,当杠杆由如图实线位置匀如图实线位置匀速转动到虚线位速转动到虚线位置时置时,动力臂的动力臂的变化情况是变化情况
9、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GOL L2 2L L2 2找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。OF1F2L1L2找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。找出下列各图中动力和阻力,并画出杠杆力臂。OF1F2L1L2vv1.什么是杠杆什么是杠杆vv2.杠杆的五要素杠杆的五要素vv3.动力、阻力的作用点在杠杆上动力、阻力的作用点在杠杆上vv4.力臂不是实物力臂不是实物vv5.画力臂的要点:画力臂的要点:找三点找三点、画六、画六线、线、定定两长两长vv6.力臂是点到线的距离而非
10、两点间的距离力臂是点到线的距离而非两点间的距离vv7.若一力作用在杠杆上,作用点不变,大小不若一力作用在杠杆上,作用点不变,大小不变,但作用方向改变,力臂也随之而改变,但作用方向改变,力臂也随之而改F静止静止(任何位置下的静止(任何位置下的静止如:水平或倾斜)如:水平或倾斜)F缓慢的匀速转动缓慢的匀速转动一、什么是杠杆平衡一、什么是杠杆平衡动力动力 动力臂动力臂 阻力阻力 阻力臂阻力臂二、杠杆平衡的条件二、杠杆平衡的条件1.影响杠杆平衡的因素有哪些?2.2.在实验前要通在实验前要通过调节杠杆两端过调节杠杆两端的平衡螺母,使的平衡螺母,使杠杆水平平衡杠杆水平平衡1.1.选择如图器材选择如图器材?
11、3.3.杠杆的支点通杠杆的支点通过杠杆的重心过杠杆的重心(消除杠杆重力对实验的(消除杠杆重力对实验的影响)影响)F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2o4.4.在杠杆支点的在杠杆支点的左边挂一定量的左边挂一定量的钩码右边也挂上钩码右边也挂上钩码,直至杠杆钩码,直至杠杆平衡为止。平衡为止。F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2o5.5.挂钩码后,不挂钩码后,不能再动平衡螺母。能再动平衡螺母。?6.6.读数时,要求杠读数时,要求杠杆仍处于水平平衡杆仍处于水平平衡状态,以便直接读状态,以便直接读出力臂的长度。出力臂的长度。7.7.重复多做几次平重复多做几次平衡实验,得到不同衡实验
12、,得到不同数据。数据。8.8.将数据记录下来将数据记录下来分析得出结论。分析得出结论。F F1 1F F2 2L L1 1L L2 2o实验实验次数次数动力动力F1/N动力臂动力臂l1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/cm阻力阻力 阻阻力臂力臂123动力动力 动动力臂力臂0.4998100.9820100.491.471550.981.4715109.89.87.357.3514.714.7杠杆的平衡条件:杠杆的平衡条件:动力动力X动力臂阻力动力臂阻力X阻力臂阻力臂用字母表示为用字母表示为:F1 l1=F2 l2?结论:当杠杆平衡时,动力臂结论:当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就
13、是阻是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一力的几分之一一根轻质扁担长一根轻质扁担长1.8m1.8m,前后两端分别挂上,前后两端分别挂上重重600N600N和和200N200N的货物,问:人肩应挑在离前端的货物,问:人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡?多远处才能使扁担平衡?分析:人肩挑处是扁分析:人肩挑处是扁担的支点担的支点O O,前后两货,前后两货物的重分别为动力和物的重分别为动力和阻力,要求的肩处离阻力,要求的肩处离前端的距离是动力臂。前端的距离是动力臂。F1=G1600NF2=G2200NOl1l2L=1.8m已知:已知:L L=1.8 m F=1.8 m F1 1 600N600N F
14、 F2 2200N200N求:求:L L1 1=?=?解:根据解:根据L L1 1L L2 21.8m1.8m得出得出L L2 2=1.8m=1.8mL L1 1(1 1)根据杠杆的平衡条件:根据杠杆的平衡条件:F F1 1L L1 1F F2 2L L2 2将(将(1 1)代入得)代入得600N X L600N X L1 1200N X 200N X(1.8m1.8mL L1 1)解之得:解之得:L L1 1=0.45m=0.45m答:人肩应挑在离前端答:人肩应挑在离前端0.45m0.45m才能使扁担平衡。才能使扁担平衡。-必要说明必要说明 -等式变形等式变形 -必要说明必要说明 -公式公式
15、 -必要说明必要说明 -带入数据带入数据 -结果结果 -答答L1+L2=LL1F1=L2F2L1+L2=1.8600L1=200L2解得解得L1=0.45mL2=1.35m-文字说明文字说明-公式公式-文字说明文字说明-带入数据带入数据-结果结果-答答解:由已知和杠杆平衡解:由已知和杠杆平衡的条件列方程如下的条件列方程如下带入数据得带入数据得 答:人肩应挑在离前端答:人肩应挑在离前端0.45m0.45m 才能使扁担平衡。才能使扁担平衡。有一根杠杆,动力为有一根杠杆,动力为1000N1000N,阻力为,阻力为3000N3000N,动力臂为动力臂为1.5m1.5m,求:它的阻力臂为多少?,求:它的
16、阻力臂为多少?已知:已知:F F1 11000N F1000N F2 23000N 3000N l l1 11.5m1.5m求:求:l l2 2?解:根据杠杆的平衡条件:解:根据杠杆的平衡条件:F F1 1L L1 1F F2 2L L2 2L L2 2=F=F1 1L L1 1/F F2 2 =(1000N =(1000N1.5m)1.5m)3000N3000N =0.5m =0.5m答答 :它的阻力臂为:它的阻力臂为0.5m.0.5m.-文字说明文字说明-公式公式-公式变形公式变形-带入数据带入数据-结果结果-答答假期里,小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动要求是:家庭成员中的
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