第十二章

簡單機械八下物理RJ第1節(jié)

杠桿第1課時1.能識別出杠桿，知道杠桿的五要素2.通過實驗，探究杠桿的平衡條件，并能利用杠桿的平衡條件進行相關計算學習目標課堂導入視頻課堂導入

觀察圖中的蹺蹺板、羊角錘和開瓶器等機械，你認為這些機械有什么共同的特點呢?甲

蹺蹺板乙

用羊角錘拔釘子丙

開瓶器特點：一根硬棒；在力的作用下能繞一個固定點轉動。新知探究知識點1杠桿1.定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉動，這根硬棒就是一個杠桿（lever）。杠桿“硬”的含義是指不考慮發(fā)生形變的理想情況理想模型是最簡單的機械之一新知探究知識點1杠桿鋼絲鉗桿秤鑷子道釘撬火鉗獨輪車新知探究知識點1杠桿2.五要素：OF1l1F2l2支點O：杠桿繞著轉動的固定點動力F1：使杠桿轉動的力阻力F2：阻礙杠桿轉動的力動力作用線阻力作用線動力臂l1：支點到動力作用線的垂直距離阻力臂l2：支點到阻力作用線的垂直距離動力F1阻力F2支點動力F1阻力F2支點OABABO新知探究知識點1杠桿1.作用在杠桿上的動力和阻力是相對而言的，動力和阻力使杠桿轉動的方向一定是相反的，但動力和阻力的方向不一定相反。知識梳理知識梳理2.力臂不一定在杠桿上，當力的作用線不垂直于杠桿時，力臂與杠桿不重合。4.當力的作用線恰好通過支點時力臂為零，這個力不能使杠桿轉動。3.支點一定在杠桿上，動力和阻力可以在支點兩側，也可在支點同側。A.B.C.D.典型例題解析：如圖例1、如圖所示，用瓶起子開啟瓶蓋時可以抽象為一個杠桿，如果不計自重，在圖中，能正確表示瓶起子工作示意圖的是（）BF1F2O新知探究知識點1杠桿力臂的畫法1.確定支點O。2.確定動力和阻力及其作用線。3.畫出動力臂和阻力臂，并標注。F1F2l1l2例2、如圖是一臺簡易吊車的示意圖，請畫出力F

1的力臂l1

、阻力F2及其力臂l2。典型例題解析：

確定支點為O，動力為F1，阻力為重物G對吊車的拉力F2，根據力臂的定義即可做出相應的力臂。F2l1l2練習鞏固練習1.試畫出羊角錘拔釘子時的支點、動力、阻力和相應的力臂。新知探究1.杠桿的平衡知識點2杠桿的平衡條件

當杠桿在動力和阻力作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。杠桿在滿足什么條件時才會平衡？緩慢勻速轉動新知探究知識點2杠桿的平衡條件

實驗探究杠桿的平衡條件

探究杠桿的平衡條件，就是要找到影響杠桿平衡的各種因素并確定它們之間的關系。實驗思路

容易想到：杠桿支點兩側所受的動力、阻力，以及動力臂、阻力臂都會影響杠桿的平衡，所以應該找出這四個量之間的關系。問題：杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？猜想：1.動力×動力臂=阻力×阻力臂；2.動力/動力臂=阻力/阻力臂……新知探究知識點2杠桿的平衡條件設計：

先保持杠桿一側的兩個量不變，如左側的阻力和阻力臂，改變另一側的兩個量，即右側的動力和動力臂。

然后再保持右側的動力和動力臂不變，改變左側的阻力和阻力臂。

綜合分析后找出動力、動力臂、阻力、阻力臂這四個量之間的關系。實驗裝置杠桿鉤碼支架新知探究知識點2杠桿的平衡條件調節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿保持水平并靜止，達到平衡狀態(tài)。實驗過程“左低右調、右低左調”新知探究知識點2杠桿的平衡條件1.如圖所示，給杠桿兩側掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。這時杠桿兩側受到的作用力的大小等于各自鉤碼所受的重力的大小。

2.把右側鉤碼對杠桿施的力記為動力F1，左側鉤碼對杠桿施的力記為阻力F2；測出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的數值填入下表。

3.保持阻力F2和阻力臂l2不變，改變動力F1，相應調節(jié)動力臂l1的大小，再做幾次實驗，把數值填入下表。

4.保持動力F1和動力臂l1不變，改變阻力F2，相應調節(jié)阻力臂l2的大小，再做幾次實驗，把數值填入下表。新知探究知識點2杠桿的平衡條件次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m123456…新知探究視頻知識點2杠桿的平衡條件新知探究知識點2杠桿的平衡條件實驗結論

要使杠桿平衡，需要滿足以下條件：

動力×動力臂＝阻力×阻力臂F1l1＝F2l2次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.00.050.50.10234…1.5

0.05

0.5

0.151.5

0.10

1.0

0.151.0

0.15

1.0

0.15××＝想想議議新知探究知識點2杠桿的平衡條件

在上面的實驗中，我們研究了動力和阻力位于支點兩側的情況。仔細觀察下圖所示的杠桿，它與上面實驗中研究的杠桿有什么不同?動力和阻力位于支點同側，仍有F1l1＝F2l2典型例題例題、動物園內，一位物理老師利用一個小小的彈簧測力計，就測出了一頭大象的質量（如圖）。測量時用一根長度為12m的槽鋼作為杠桿。如圖乙所示，吊鉤固定于槽鋼的中點O。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計示數F1為200N。測得l1為6m，l2為4cm。若不計鐵籠的質量，請估算大象的質量。g取10N/kg。

甲

乙根據杠桿平衡條件F1l1＝F2l2有解：F2=F1l1l2=200N×6m0.04m=3×104

Nm==Gg=10N/kg3×104

N=3×103

kg=3t典型例題由題意知，拉力為動力F1=200N，動力臂l1=6m，大象的重力G等于阻力F2，阻力臂l2=4cm=0.04m。F2g大象的質量杠桿定義課堂小結在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒平衡條件支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂F1l1＝F2l2五個要素1.如圖所示，OB是以O點為支點的杠桿，F是作用在杠桿B端的力，圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上，且OA⊥AB、AC

⊥OB。線段____表示力F的力臂。（選填“OA”、“AC”或“AB”）OA隨堂練習解析：

力臂是支點O到力F作用線的距離。隨堂練習2.如圖所示，在探究杠桿的平衡條件時，如果掛鉤碼前杠桿沒有水平靜止，你應該怎樣調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母?“左低右調、右低左調”解析：

向右調節(jié)隨堂練習解析：動力和阻力在豎直方向，杠桿水平時，力的作用線與杠桿垂直，此時支點到懸掛點間的距離就是力臂，方便測量。3.在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：（1）為方便測量力臂，實驗前應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使之在________位置平衡。水平（3）如圖2是一個加寬的杠桿裝置，此時杠桿處于平衡狀態(tài)。若只將左側的鉤碼改掛到A點正上方的B點，力臂是線