人教版八年级下册第十二章 简单机械12.1 杠杆课文配套课件ppt

这是一份人教版八年级下册第十二章 简单机械12.1 杠杆课文配套课件ppt，共54页。PPT课件主要包含了动力臂，匀速转动，F1l1＝F2l2，匀速转动状态，杠杆自重，便于测量力臂，答案1右，图12-1-5，杠杆知识补充，不起作用等内容，欢迎下载使用。

杠杆的五要素(如图 12-1-1 所示).
①支点：杠杆围绕转动的固定点.
②动力：使杠杆转动的力.
③________：阻碍杠杆转动的力.④___________：支点到动力作用线的距离.⑤阻力臂：支点到阻力作用线的距离.
(1)杠杆平衡：杠杆处于______或_____________的状态.(2)杠杆的平衡条件：____________________________，用公式表示为__________.温馨提示：利用杠杆的平衡条件进行计算时，动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位也要统一.
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
3.生活中的杠杆(1)省力杠杆
①概念：动力臂大于阻力臂的杠杆叫省力杠杆.②特点：省力杠杆能够省力，但要费距离.(2)费力杠杆
①概念：动力臂小于阻力臂的杠杆叫费力杠杆.②特点：费力杠杆虽然费力，但可以省距离.
(3)等臂杠杆①概念：动力臂等于阻力臂的杠杆叫等臂杠杆.②特点：等臂杠杆既不省力，也不费力；既不省距离，也不
费距离.可以改变力的方向.
温馨提示：日常用筷子夹菜时，是利用___________原理，__________(填“靠近”或“远离”)筷子头夹菜更容易.
【易错诊断】1. 杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速直线运动的状
2.力臂是支点到力的作用点的距离.(
3.杠杆一定是直的.(
4.作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反.(
5.有的杠杆既可省力，又可省距离.(答案：1.×　2.×　3.×　4.×　5.×
提出问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？设计与进行实验
1.实验目的：探究杠杠的平衡条件.
2.实验原理：动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1l1＝F2l2).3.实验器材：杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台.
4.实验装置：如图 12-1-2.
(1)将杠杆的中心挂在放置于水平桌面的铁架台上.(2)调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止.
(3)往杠杆两端挂上不同数目的钩码，并改变钩码在杠杆上的
位置，使杠杆保持水平平衡，进行多次测量.
(4)把支点右边的钩码重力当作动力 F1，支点左边的钩码重力当作阻力 F2，量出杠杆平衡时的动力臂 l1 和阻力臂 l2 的长度，把以上数据填入表中.
(5)把钩码挂在杠杆上，在支点的同侧用弹簧测力计竖直向上
拉杠杆，重复实验记录数据.
7.实验结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂(F1l1＝F2l2)
分析、交流与反思8.杠杆平衡是指静止，或者______________.9.使支点在杠杆的中心，目的是消除____________对实验的影响.10.调节杠杆在水平位置平衡，目的是___________________.调节的方法为：左高向左调，右高向右调.
【实验特训】实验特训：(2022 年广东省)在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
(1)小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图12-1-3甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________调节.(2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在 A 处悬挂 3 个钩码，每个钩码重 0.5 N.如果在 B 处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为____________时，拉力最小，大小为________N.(3)课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡.然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂 l1∶l2＝________，若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的________端将下沉.
(2)竖直向下　2(3)2∶1　右
知识点 1 杠杆力臂的画法
典例 1：(2022 年遵义市)人体中的某些部位具有杠杆的功能，图 12-1-4 甲所示为人握住哑铃锻炼的情景，其简图如图乙所示.肱二头肌收缩对手臂产生一个拉力 F，使手臂绕肘关节“O”转动，请在图乙中作出哑铃所受重力的示意图和拉力 F 的力臂 l.
答案：如图 12-1-5 所示.
方法技巧：1.力臂作图流程.
(1)杠杆可以是直的，也可以是弯的.
(2)力臂是支点到力的作用线的距离，若力臂与支点到力的作
用点之间的线段共线，此时力臂最长，力最小.
(3)力的作用线通过支点时，其力臂为“0”，对杠杆的转动
【变式训练】变式 1：图 12-1-6 甲为鼠标，使用时其左、右键均可看成杠杆，如图乙(O 为支点)，手指在 A 点按下鼠标左键时，B 点向下移动并按压其下方的金属弹片使电路接通完成操作，请在图丙中画出动力 F1 的力臂 l1，以及 B 点所受阻力 F2 的示意图.
答案：如图 11 所示.
知识点 2 杠杆的动态平衡典例 2：(2022 年苏州市模拟)如图12-1-7所示，质量分布均匀的直杆 AB 置于水平地面上，现在 A 端施加拉力 F，缓慢抬起直杆直至竖直.B 端始终和地面之间保持相对静止，F 的方向始终和直
杆垂直，该过程中拉力 F 的大小将(A.保持不变B.先减小后增大C.逐渐减小D.先增大后减小
思路点拨：阻力不变，动力臂不变，抬起直杆的过程中，阻力臂不断减小，根据杠杆平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”，可得动力的变化情况.
【变式训练】变式 2：(2023 年贵阳市模拟)一根轻质杠杆可绕 O 点转动，在杠杆的中点挂一重物 G，在杠杆的另一端施加一个方向始终竖直向上的力 F，如图 12-1-8 所示，力 F 使杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力 F 和它的力臂 lF、重力 G 和它的力臂
B.F 减小，lF 增大D.G 不变，lG 不变
A.F 不变，lF 增大C.G 不变，lG 减小答案：A
知识点 3 求最小力典例3：“节约用水，人人有责”，我们应养成随手关闭水龙头的好习惯.水龙头手柄可视为杠杆(如图 12-1-9 所示)，O 为支点，
F为阻力，分别沿a、b、c、d方向关闭水龙头，其中最省力的是(　　)图 12-1-9
思路点拨：根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越大，动力越小.由图可知，当动力作用点在杠杆末端且动力方向与杠杆垂直的时候，即 b 方向，动力臂最大，故此时动力最小，最省力.
方法技巧：由杠杆平衡条件 F1l1＝F2l2 可知，如 F1、l1 已知，当 l2 最大时，F2 最小.连接支点到力的作用点的连线就是力臂的最大值.对应的力即为最小.
知识点 4 生活中的杠杆典例4：(2023 年烟台市)筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一，如图 12-1-10 所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下
列工具在使用中也能省距离的是(
B.用核桃夹夹核桃D.用撬棒撬物体
A.用托盘天平称质量C.用食品夹夹鸡蛋答案：C
方法技巧：1.三种杠杆及其特点.
(1)省力杠杆：l动>l阻，省力但费距离.如：起子、羊角锤、老虎钳、铡刀.(2)费力杠杆：l动(3)等臂杠杆：l动＝l阻，既不省力也不省距离.如：天平、跷跷板.
2.注意：既省力又省距离的杠杆是不存在的.
(选择题每小题 2 分，非选择题分值见题号后，共 27 分)1.(2023 年日照市)“劳则思，思则善心生”，劳动的过程就是
一种学习.以下劳动场景中，利用了费力杠杆的是(
B.用手拿石块D.用羊角锤拔钉子
A.利用撬棒撬大石块C.用钢丝钳剪铁丝答案：B
2.(2023 年宜昌市)如图 12-1-11 所示为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬
起.当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是(A.减少横杆右端的人数B.将支架向右移动C.横杆右端的人向支架靠近D.减小横杆上悬绳与支架间的距离
3.(2023 年随州市)劳动教育越来越重要，许多同学在劳动中获得了愉悦的体验，也掌握了许多劳动技能.如图 12-1-12 所示，小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧.假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻)，在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡.请你据劳动体验结合杠杆平衡知
识，下列说法中正确的是(
A.肩膀应该靠近“轻的一头”B.肩膀应该靠近“重的一头”C.肩膀应该居于扁担正中间D.挑着担子走路，扁担一般会上下“颤动”， 颤动”时一定是一个筐子向上运动同时
另一个筐子向下运动答案：B
4.(2023 年无锡市)如图12-1-13是《天工开物》中记载的我国传统提水工具——桔槔.用绳子系住一根直的硬棒的 O 点作为支点，A 端挂有重为 40 N 的石块，B 端挂有重为 20 N的空桶，OA 长为 1.2 m，OB 长为 0.6 m.使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100 N的水后向上拉绳缓慢将桶提起.硬棒质量忽略不计，下列说法中正确
A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆B.向下拉绳放下空桶时拉力为 20 N
C.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 40 N答案：D
5.(2022 年玉林市)如图 12-1-14 所示，杠杆处于水平平衡状态，
若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，则杠杆(图 12-1-14
6.(2023 年常德市)如图 12-1-15 所示是锅炉保险阀门的示意图.当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开.若 OB＝2 m，OA＝0.5 m，阀门的底面积 S＝2 cm2，锅炉内气体压强的安全值 p＝6×105 Pa(杠杆的重力，摩擦均不计，p0＝1×105 Pa)，则 B 所挂
7.(2 分)(2023 年岳阳市)如图 12-1-16 是锅炉上的安全阀门示意
图.请画出物体 A 的重力示意图及 F 的力臂 L.
答案：如图 12 所示.
8.(9 分)(2022 年自贡市)如图 12-1-17 所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材，探究杠杆的平衡条件.
(1)实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于
________(填“平衡”或“非平衡”)状态.
(2)为了便于测量________(填“力”或“力臂”)，应使杠杆在水平位置平衡.为此，应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节.
(3)将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在 A 点挂 3 个钩码，则应在 B 点挂____个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，则杠杆______(填“左”或“右”)端将下沉.
(4)小勇用弹簧测力计替代钩码，在 B 点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕 B 点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置.在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐________(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是__________
_______________________________________.
(5)实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力×__________＝
_________×阻力臂.
答案：(1)平衡(2)力臂 左(3)2　左
(4)变大　阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力会变大(5)动力臂　阻力
9.(4 分)(跨学科综合)阅读短文，回答问题.
人身上有 206 块骨头，其中许多起着杠杆作用，当然这些起杠杆作用的骨头不可能自动地绕点转动，必须受到动力的作用，这种动力来自附着在它上面的肌肉.
人的前臂做动作时，它的支点在肘关节，当肱二头肌收缩、肱三头肌松弛时，前臂向上转，引起屈肘动作(如图 12-1-18 甲所示)；当肱三头肌收缩、肱二头肌松弛时，前臂向下转，引起伸肘动作.
如图乙是跑步时腿部肌肉示意图，当右腿向前跨步时，是右腿的骼腰肌收缩、臀大肌松弛，使右大腿抬起；股四头肌松弛，股二头肌收缩，使右膝弯曲，这时候，左腿由于它的骼腰肌松弛，臀大肌收缩，股四头肌收缩，股二头肌松弛，而伸直.图丙是人踮脚时肌肉的示意图，踮脚时主要靠腓肠肌收缩.
(1)在图 12-1-19 中画出人的前臂在图甲时的杠杆示意图来，标
出支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂.
(2)人的前臂在曲肘时是_______(填“省力”或“费力”)杠杆.这种结构的好处是______________________________________.(3) 人踮着脚时也可以看作是杠杆，这时，脚可以看作是
________(填“省力”或“费力”)杠杆.
(4)除了文章中介绍的人身上的杠杆外，请你再举出一个人体
上的杠杆的例子：________________.
答案：(1)如图 13 所示.
解析：过支点分别作 F1 和 F2 的作用线的垂线，注意需要把
F2 延长，即 F1 的力臂为 OA，F2 的力臂为 OB.