2024-2025学年物理人教版八年级下册 12.1 课时1 杠杆及其平衡条件（25页）课件

(课件网) 第十二章 简单机械 12.1 课时1 杠杆及其平衡条件 1.知道什么是杠杆及其五要素，会画出已知动力和阻力的动力臂或阻力臂。 2.通过实验，能得出杠杆的平衡条件。 3.利用 F1l1=F2l2 进行相关计算。 阿基米德曾经说过：“给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球”。 你认为阿基米德的愿望能实现吗？ 1.杠杆的定义： 一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。 生活中还有哪些例子用到了杠杆呢？ 01 杠杆 杠杆是最简单的机械之一 动力 阻力 支点 动力 阻力 支点 2.杠杆五要素 O(支点) F1(动力) F2(阻力) l2(阻力臂) l1(动力臂) 杠杆绕着转动的固定点 支点到动力作用线 的垂直距离 支点到阻力作用线的垂直距离 使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力 动力作用线 阻力作用线 支 点(O )：杠杆绕着转动的点。 动 力(F1)：促使杠杆转动的力。 阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力。 动力臂(l1)：从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂(l2)：从支点到阻力作用线的垂直距离。 (力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线) 杠杆五要素 动力F1 阻力F2 O 动力臂 阻力臂 （1）确定支点。 （2）确定动力作用线以及阻力作用线。 （3）由支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离即为力臂。 3．力臂的画法 画出图中杠杆各力的力臂。 F1 F2 l1 l2 F1 F2 l1 O l2 O 1.如图所示，用瓶起子开启瓶盖时可以抽象为一个杠杆，如果不计自重，在图中，能正确表示瓶起子工作示意图的是（　　） A B C D B 01 杠杆的平衡条件 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。 如何使杆秤保持平衡？ 通过改变力臂的大小来实现杠杆平衡。 思考 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。 如何使杆秤保持平衡？ 通过改变力的大小来实现杠杆平衡。 思考 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？ 实验 探究杠杆的平衡条件 容易想到:杠杆支点两侧所受的动力、阻力，以及动力臂、阻力臂都会影响杠杆的平衡，所以应该找出这四个量之间的关系。 我们可以先保持杠杆一侧的两个量不变，如左侧的阻力和阻力臂，改变另一侧的两个量，即右侧的动力和动力臂。然后再保持右侧的动力和动力臂不变，改变左侧的阻力和阻力臂。综合分析后找出动力、动力臂、阻力、阻力这四个量之间的关系。 实验思路 实验步骤 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。 1.如图，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力。 2．设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力 F2 ；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2 ；把F1、F2、l1、l2的数值填入表格中。 改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2，再做几次实验。 避免偶然性，找出普遍规律 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 3 4 5 … 杠杆平衡时：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 这就是阿基米德 发现的杠杆原理。 计算公式： 注意： （1）应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要用牛（N），动力臂和阻力臂的单位要相同。 （2）杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。 例题 动物园内，一位物理老师利用一个小小的弹簧测力计，就测出了一头大象的质量(图甲)。测量时用一根长度为12 m的槽钢作为杠杆。如图乙所示，吊钩固定于槽钢的中点0。当槽钢水平静止时，弹簧测力计的示数F1为200N。测得l1为6m，l2为4cm。若不计铁笼的质量请估算大象的质量。g取10 N/kg。 杠杆平 ... ...