初中物理人教版八年级下册12.1 杠杆课堂教学ppt课件
展开提问:杠杆有什么共同的特征呢?
1. 杠杆:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,物理学中叫杠杆。
提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?
杠杆绕着转动的固定点,用O表示。
使杠杆转动的力,用F1表示。
从支点到动力作用线的距离,用l1表示。
阻碍杠杆转动的力,用F2表示。
从支点到阻力作用线的距离,用l2表示。
动力和阻力使杠杆转动的方向(转动效果)相反
(力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线)
支点到动力作用线的距离
支点到阻力作用线的距离
2 杠杆是否都是直的?
回答:力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
1 力臂是一定在杠杆上吗?
3 若一力作用在杠杆上,作用点不变,但作用方向改变,力臂是否改变?
答:杠杆可以是直的,也可以是弯的
(1)先确定杠杆的支点O和画动力、阻力的方向。(2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线(注意: 画的时候要用虚线将力的作用线延长。)(3)用实线作从支点O到力的作用线的垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂。(4)最后用大括号或箭头勾出力臂,并在旁边写上字母L1或L2。(力臂的两种表示方法:大括号和箭头)
力臂的作图要点:(1)找到力的作用线,必要时延长或反向延长力的作用线;(2)过支点作力的作用线的垂线; (3)在对应的垂线旁标上L1或L2。本题答案如图所示。
说明 力臂必须是从支点到力的作用线的垂直距离。
完成活动学习卡P2的练习
如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l2是F2的力臂,在图中画出力F2。
力的作图要点是 (1)找到力臂的一端,做垂线; (2)垂线与杠杆的交点为力的作用点; (3)根据支点和2个力作用点的位置关系,画出力的方向。
画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
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( )
杠杆保持静止或匀速转动
杠杆在什么条件下平衡?
实验探究:杠杆的平衡条件
杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?
F1+L1=F2+L2
F1–L1=F2–L2
F1/L1=F2/L2
F1 · L1=F2 · L2
(2)步骤:a. 把杠杆安装在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。b. 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。
思考:F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢?
★ 杠杆两端装置两只可调节的螺母,能 起什么作用?
※ 为什么要求杠杆静止时,在 水平位置呢?
★作用是使杠杆在水平位置平衡
※因为这样力臂的数值在杠杆 上就能直接读出或量出。(便于确定力臂)
由 F1L1=F2L2 ∵L1 〉L2 ∴F1〈 F2这是省力杠杆
举例生活中省力标杆(4种以上)?
由 F1L1=F2L2 ∵L1 〈 L2 ∴F1 〉 F2这是费力杠杆
由 F1L1=F2L2∵L1 = L2∴F1 = F2这是等臂杠杆
1、各式各样的剪刀都是一对对杠杆,要剪开较硬的物体,使用哪种剪刀最合适( )
3、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止,B端绳子的拉力F与A端重力G相比( )A. F=G;B. F〈 G;C. F 〉G;D. 无法比较。
提示:先画出力臂,再进行判断
当杠杆平衡时: F1×L1=F2×L2
上式表明:动力臂L1是阻力臂L2的几倍,动力F1就是阻力F2的几分之一。
实验题训练:研究杠杆平衡条件的实验装置如图所示,在未挂钩码时,平衡螺母的作用是__________________________,挂上钩码后,发现杠杆不平衡,则应______________________________________________________________。
移动钩码的位置(或改变钩码的个数)使杠杆在水平位置平衡
某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验中,进行以下操作:(1)调节杠杆两边的螺母,使杠杆平衡。(2)在杠杆支点的两边挂上数目不等的钩码,通过移动悬挂钩码的细绳位置,并调节杠杆两边的螺母,使杠杆重新平衡,记录有关数据。请指出该同学在上述两步操作中存在的问题。(1)_____________________________________.(2)_________________________________________.
应使杠杆在水平位置平衡.(这样才可以在杠杆上直接读取力臂的长度.)
加挂钩码后就不能再去调节螺母,只能通过移动钩码的位置或加减钩码来达到新的平衡.
某同学在已经调节水平平衡的杠杆的一边挂上钩码,设钩码对杠杆的拉力为F1,在同一侧用已调整好的弹簧测力计,测得使杠杆平衡的力F2,得到如下数据。
如果该同学在实验时读数和记录都正确,但操作有错误,试分析产生以上错误的原因:_______________________________________________ ______________________________________.
F2的作用方向不在竖直位置上,使力臂L2的长度不应在杠杆上直接读取.
在“研究杠杆平衡条件”的实验中:(1)所用的器材有弹簧测力计,支架,线,_______和______________.(2)实验前,先要调节杠杆两端的________.使杠杆在___________.强调这一平衡位置的目的是__________________________________.(3)如图所示的杠杆已处于平衡状态,若左端所挂重物的重力是1N,则弹簧测力计的示数______2N,因为弹簧测力计拉力的力臂______OA的长度(均填“大于”、“小于”或“等于”).如果要在杠杆上直接可以读出力臂值来计算,那么弹簧测力计应沿_________方向拉着杠杆.(4)该实验得到的结论是: ____________________________________
便于直接在杠杆上读出力臂的值
杠杆平衡时:动力动力臂=阻力阻力臂
学校组织同学们到农村参加社会实践活动,小强第一次学习挑担子,他做了以下两次试验,请你根据各小题后的要求作答。(1)他先在1.2m扁担的两端各挂上50N的重物,担子很快就被平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置(只要回答,不要分析)?(2)接着,他又在扁担的A端加上50N的重物,但他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识,帮助他计算出肩膀应距B端多远,担子才能重新水平平衡?(扁担质量忽略不计)
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