初中物理北师大版（2024）八年级下册（2024）第九章 机械和功第一节 杠杆说课ppt课件

这是一份初中物理北师大版（2024）八年级下册（2024）第九章 机械和功第一节 杠杆说课ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了真的吗，观察两幅图，知识点，杠杆的特点，杠杆五要素，杠杆作图重难点，动力Ｆ１，支点O，动力臂L1，阻力Ｆ2等内容，欢迎下载使用。
1.认识杠杆，通过课堂作图分析，知道杠杆的特点即五要素2.通过实验探究、现象分析，知道杠杆的平衡条件3.能够运用杠杆平衡条件计算并解释一些生活问题4.通过课堂探究、理论分析，能对杠杆进行分类，能够辨析三类杠杆并分辨生活中常见物体的杠杆类型5.了解特殊杠杆——轮轴，和我国古代对杠杆原理的应用
只要给我一个支点，我就可以移动地球。——阿基米德
实际生产生活中有各种不同的剪刀，这些剪刀在结构上有什么不同？适用的场合有什么不同？这些不同的背后蕴含着什么物理道理？
想一想，它们在使用中有什么共同特点?
定义：我们把这种利用直杆或曲杆，在力的作用下绕杆上一固定点转动的简单机械叫作杠杆。
共同特点:这几种工具在使用过程中都是绕某一固定点转动的。
这个“绕杆上一固定点”的固定点叫支点，通常用O表示。
使杠杆转动的力叫动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力。
支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。
用硬棒撬石头的示意图:
硬棒就是一个杠杆，其中O为支点，F1为动力，L1为动力臂，F2为阻力，L2为阻力臂。
讨论分析此图杠杆的要素
根据前面几幅图分析杠杆的支点所在位置有两种情况：1.在两力之间 2.在两力之外
2，分析阻力和动力，并沿力的方向画出力的作用线。
3，从支点向力的作用线作垂线段，即为对应力的力臂。
1.实验猜想：杠杆的平衡条件与什么有关？
动力，阻力，动力臂，阻力臂。
2.实验器材：杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台等。
实验：探究杠杆的平衡条件
甲，杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
3.实验装置：思考实验装置使用甲还是乙，理由是什么？
（1）实验前，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
哪一端高，平衡螺母就向哪一端调。即杠杆右端高，平衡螺母向右调；左端高，平衡螺母向左调。
调节杠杆水平位置平衡的目的：消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）在杠杆的两侧分别挂上一串一定数量的钩码，调节其位置，让杠杆再次水平平衡。
讨论：看图弹簧测力计讨论我们应使用哪种方式拉动，说明理由。
提示：挂钩码后，不能再动平衡螺母
第一种。便于直接读取力臂大小，只有杠杆水平位置平衡且弹簧测力计竖直向下拉，力臂正好在杠杆上。
（3）然后通过增减钩码的数量，或用弹簧测力计替换其中一串钩码拉杠杆，改变动力或动力臂的大小，并随之调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡。
使用控制变量法多次进行实验。
目的：避免实验的偶然性，得出普遍性规律。
由实验数据对动力动力臂阻力阻力臂进行定量分析得：F1l1＝ F2l2
结论：杠杆的平衡条件:动力×动力臂 ＝ 阻力×阻力臂
提示：利用此公式计算时，力和力臂的单位各自要统一。
 图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向______（选填“左”或“右”）侧调节； （2）图乙是一个平衡的杠杆，此时调节杠杆在水平方向平衡的目的是________________。此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆______（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）；
 （3）小组中有的同学采用在图乙右端用弹簧测力计代替钩码，将测力计竖直向下拉的方法进行实验，这样做的好处是______________________ ； （4）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是_____________________ ；通过实验，得出杠杆平衡条件是__________________； （5）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码对绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1l1______F2l2，其原因可能是______________________ 。
弹簧测力计测量拉力更加精确，直观简单
得到普遍规律，避免偶然性
F1l1＝ F2l2
如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点， A 为重心，他的体重为600N。求： （1）动力臂L1；       （2）双手支持力F。         
利用撬棒只要用较小的力就能撬动较重的物体，利用羊角锤只要用较小的力就能拔出钉子。这类杠杆是省力杠杆，它们的动力臂大于阻力臂，使用它们可以省力。
划船者需要用较大的力拉动桨柄才能使桨叶在水中划动，但是划船者的手移动较小的距离，就能使桨叶在水中移动较大的距离。
这类杠杆是费力杠杆，它们的动力臂小于阻力臂。
动力臂等于阻力臂，根据杠杆平衡条件可得，动力等于阻力，此类杠杆为等臂杠杆。
特点：等臂杠杆既不省力也不省距离，是为了改变力的方向
如图所示，从杠杆的分类来说，食品夹属于______杠杆，若需要夹起一个较滑且较重的食物，握夹子的手指应该距离食物更_____ （填“近”或“远”）。    
请对下列器具应用的杠杆进行分类：
轮轴也是一种常见的简单机械，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。习惯把大轮叫轮，小轮叫轴。
常见的汽车方向盘和阀门旋钮都是轮轴类机械。
轮轴可看作杠杆的变形，本质上是一个可以连续转动的杠杆。
辘轳是典型的轮轴，其中轮的半径为R，轴的半径为r。由杠杆平衡条件可知F1R=F2r，因为轮半径R大于轴半径r，所以作用在轮上的力F1总是小于作用在轴上的力F2。因此使用辘轳可以省力。
戥(děng)子是我国中药店常用的一种称量药材质量的工具。它由秤杆、秤盘和秤砣等组成。
操作：试着用一根筷子或细竹棍作秤杆，一个螺母或其他重物作秤砣，一个硬纸盘或纸杯作秤盘，一段细线作提组，制作一把戥子。利用砝码或已知质量的物品标出秤杆上的刻度，并观察刻度是否均匀。
1981年，在长沙发掘出土了一套战国时代的天平和砝码。这架天平制作精细，大小跟我们现在做实验用的天平差不多。
在木质横梁的中点拴有丝线提纽，横梁两端各系一个铜盘，并配有9个规格不同的砝码。从这架天平来看，当时的称量已经相当精确了。
对于杠杆的原理，我国古代人民也进行了深入的研究。早在春秋战国时期，墨子就对杠杆的原理做出了精辟的表述。他指出，称重物时秤杆之所以会平衡，是因为“本”短“标”长。用现代的科学语言来说,“本”即为阻力臂,“标”即为动力臂，写成力学公式就是动力×动力臂(“标”)=阻力×阻力臂(“本”)。
1.如图，重力为G的均匀硬棒悬于O点成竖直状态，在下端施加一个水平向左的拉力让棒匀速转过θ角（θ＜90°）。在硬棒转动的过程中动力大小（　　）A．一直不变 B．逐渐变小 C．逐渐变大 D．无法确定
2.骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。下列关于人体中的杠杆说法正确的是（　　）A．图甲：手托重物时，可视为省力杠杆B．图甲：手托重物时，肱二头肌对前臂的牵引力是阻力C．图乙：踮脚时，可视为费力杠杆D．图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌对足部骨骼的牵引力是动力
3.我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图所示，若小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时OA=3cm,OB=10cm。下列说法错误的是（　　）A．该秤砣的质量为3kgB．若秤砣被碰掉一块，所称质量偏大C．要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更小的秤砣D．若换称质量较小的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点在B点左边
动力×动力臂=阻力×阻力臂