6.5 杠杆（课件46页）2025-2026学年八年级物理下册沪粤版（2024）

(课件网) 6.5 杠杆 一、生活中的杠杆：无处不在的简单机械 用羊角锤拔钉子时，只需轻轻用力就能将钉子拔出；用筷子夹菜时，手指稍动就能夹起食物；用撬棍撬动重物时，能轻松移动原本搬不动的物体；用天平称量物体质量时，通过两端的砝码就能得知物体重量…… 这些工具都属于杠杆，它们是人类最早使用的简单机械之一。杠杆以其巧妙的结构，能帮助我们省力或省距离，极大地提高了工作效率。本节课我们将学习杠杆的概念、五要素、平衡条件、分类及应用。 二、杠杆的概念：能绕固定点转动的硬棒 （一）杠杆的定义 一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。这里的 “硬棒” 可以是直的，也可以是弯的，只要在力的作用下不易发生形变且能绕固定点转动即可。例如，撬棍是直的硬棒，羊角锤、钳子是弯的硬棒，它们都属于杠杆。 （二）杠杆的五要素 要准确描述一个杠杆，需要明确它的五个要素，简称杠杆五要素： 支点（O）：杠杆绕着转动的固定点。例如，撬棍撬动石头时，与地面接触的点是支点；剪刀剪纸时，中间的轴是支点。 动力（F ）：使杠杆转动的力。动力的作用点在杠杆上，通常是我们施加的力。例如，用撬棍时，手对撬棍施加的力是动力；用筷子时，手指对筷子施加的力是动力。 阻力（F ）：阻碍杠杆转动的力。阻力的作用点也在杠杆上，通常是物体对杠杆的作用力。例如，撬棍撬动石头时，石头对撬棍的压力是阻力；用筷子夹菜时，菜对筷子的摩擦力是阻力。 动力臂（l ）：从支点到动力作用线的垂直距离。动力作用线是指通过动力作用点且沿动力方向的直线，动力臂是支点到这条直线的垂直距离，而不是支点到动力作用点的距离。 阻力臂（l ）：从支点到阻力作用线的垂直距离。与动力臂类似，阻力臂是支点到阻力作用线的垂直距离。 （三）杠杆五要素的示意图画法 画杠杆示意图时，需明确标出杠杆的五要素： 用一根线段表示杠杆（硬棒）。 在杠杆上标出支点 O。 画出动力 F 和阻力 F 的方向，用箭头表示，动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动，两者的方向通常相反（但不一定在支点两侧）。 分别画出动力作用线和阻力作用线（用虚线延长）。 从支点 O 向动力作用线作垂线，标出动力臂 l ；从支点 O 向阻力作用线作垂线，标出阻力臂 l 。 三、杠杆的平衡条件：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂 （一）杠杆平衡的定义 杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态。例如，静止的跷跷板、匀速转动的剪刀都处于平衡状态。 （二）实验探究：杠杆的平衡条件 实验目的：探究杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系。 实验器材：杠杆、支架、钩码、刻度尺、细线。 实验步骤： 把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡（这样做的目的是便于直接从杠杆上读出力臂的长度）。 在杠杆的左侧某位置挂一定数量的钩码作为阻力 F ，测出阻力臂 l 。 在杠杆的右侧某位置挂钩码作为动力 F ，移动钩码的位置，使杠杆再次在水平位置平衡，测出动力 F 和动力臂 l 。 改变阻力 F 的大小和阻力臂 l 的长度，重复上述实验，记录多组数据。 实验数据记录： 实验次数 动力 F （N） 动力臂 l （cm） 动力 × 动力臂（N cm） 阻力 F （N） 阻力臂 l （cm） 阻力 × 阻力臂（N cm） 1 1.0 10 10 0.5 20 10 2 2.0 15 30 3.0 10 30 3 1.5 20 30 2.0 15 30 实验结论：杠杆平衡时，动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂，用公式表示为：\( F_1 l_1 = F_2 l_2 \) 这个规律叫做杠杆原理，是由古希腊科学家阿基米德发现的。 （三）杠杆平衡条件的应用 利用杠杆平衡条件，可以解决杠杆平衡时的力或力臂的计算问题。例如： 已知动力、动力臂和阻力，可求 ... ...