八年级物理下册 第12章 第1节 杠杆 新人教版

动力和阻力使杠杆转动的方向 （转动效果）相反
阻力作用线
支点到阻 力作用线 的距离
L2阻力臂 O支点
杠杆绕着转 动的固定点
F1动力
使杠杆转 动的力
F2阻力 阻碍杠杆 转动的力
L1动力臂 支点到动 力作用线 的距离
动力作用线
画力臂
l1
O
l2
F2
F1
请作出动力臂和阻力臂
力臂的作图要点：
（1）找到力的作用
L1 —— F2
L2
F1 L 2 F2 L1
如n： l1 l2
则F： 1＝ n 1F2
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。
3．练习 l1＝3l2，F1是F2的＿＿＿倍。 F1:F2＝2:5，l1:l2＝＿＿＿＿。 l1:l2＝4:3，F2＝60 N，F1＝＿＿＿。 F1＝15 N，F2＝75 N，l1＝15 cm，l2＝＿＿＿。
给我一个支点和一根 足够长的硬棒，我就
能够撬动地球。
——阿基米德
杠杆（一）
这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械
（抽油机）
组复 成杂 的机
械 都 是 由 简 单 机 械
认识杠杆
它们都是杠杆，有什么共同特点？
思考以下几个问题： 1、这些工具的材质在软硬程度上有什么共同特点？ 硬 2、在工作中它们发生了怎样的运动? 能绕一个固定点转动 3、在什么条件下它们才能这样运动? 有力作用
F2=G=500N
F1
根据杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2
L2
F1×1.5m=500N×0.9m
F2
F1=300N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
答：地面对他双手的作用力为
L1
300牛，方向竖直向上。
课堂小结
杠杆的 概念
会画动 力臂和 阻力臂
杠杆平衡 的条件
A
C
B
O
2．小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时， 他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。 （1）若使杠杆在 水平 位置平衡，需把平衡螺母向
线，必要时延长或反
L2
L1
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。
练习1：画出下面杠杆（一根铁棒） 的力和力臂。
L1 L2
G
L1
O
L2
F2
F1
当力与杆垂直时，杆上的作用 点到支点的距离就为力臂
当杠杆在动力和阻力作用下 保持静止时，我们就说杠杆平衡了
问题：杠杆在满足什么 条件时才会平衡？
实验探究：探究杠杆的平衡条件
杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、 1 提出问题： 阻力臂之间存在着怎样的关系？ 2 猜想与假设：
假设一： F1+L1=F2+L2
假设二：F1–L1=F2–L2 假设三： F1/L1=F2/L2 假设四：F1 · L1=F2 · L2
14．如图粗细不均匀的木棒在O点处支起则好平 衡， 若在O点处切断，则 （B ）
A．细端重 B．粗端重 C．一样重 D．无法确定
A
B
O
G1
G2
分析：假设粗段重心在A点，细段重心在B点，
则
G1XOA=G2XOB
因为 OA<OB，则G1>G2
题型二：利用杠杆平衡条件计算
• 例题2一位体重为500牛的同学在做俯卧撑， 如图所示，A点为重心，试计算地面对他双手 的作用力大小和方向。解：L1=0.6m+0.9m=1.5m
确的是（ B ）
A．沿F1方向的力最小 B．沿F2方向的力最小 O C．沿F3方向的力最小 L3
D．三个力的大小相等
L1
F1 F2
L2
F3
4．一根粗细均匀的木棒重500 N，一头着 地，求:抬起另一端所需最小的力有多大？
提问：什么是力臂？ 回答：力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
思考讨论：
1 力臂是一定在杠杆上吗？
答：不是
2 杠杆是否都是直的？ 答：杠杆可以是直的，也 可以是弯的
3、实验操作：
（1）调节平衡螺母，使杠 杆水平平衡。
问题：为什么要调节杠杆在水平 位置平衡？
这样，可以避免杠杆重力的影响。
（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的 位置，使杠杆水平平衡。这时力臂在杠杆上 , 就直 接读出或量出。 将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录表格中。
（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和 动力臂的大小，再做几次实验。多次实验是为了 寻找规律，避免实验的偶然性。 （4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其
提问：总结上面图中杠杆有什么共同的特征呢？
1 . 硬棒 2 . 绕固定点转动 3. 有力作用
杠杆：一根硬棒，在力 归
的作用下能绕着固定点o 纳
转动，这根硬棒就是杠 结
杆。
论
注意：硬棒可以是直,也可以
是弯曲的,即硬棒可以是各种
各样的形状.
O
F1 绕着转动的点
F2
杠杆是研究转动效果的，是不 是只要力大效果就强呢？
0.15
1.5 0.10
0.15
3
3 0. 05
0.15
4
1 0.3
0.3
5 1.5 0.2
0.3
2 0.15
0.3
6
3 0.1
0.3
提问: 你的实验结论与你的假设 一致吗?你的结论是什么?
总之,杠杆的平衡条件是
动力×动力臂 ＝ 阻力×阻力臂
F1 · L1=F2 · L2
由F1 · L1=F2 · L2 变形得F1 =
从图中看到： 还跟支点到 力的作用线 的垂直距离 有关。
为此又引入了 力臂的概念。
力的作用线：过力的作用点，沿
力的方向的直线（正延长或反向 延长的虚线）
F1
l2
力臂是支点到力的作用
o
线的垂直距离。
l1
F2
动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离L1
阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离L2
2. 杠杆的五要素
他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平
衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录 表格中。
4、进行实验与收集证据
实验 阻力 阻力臂 阻力×阻力 动力 动力臂 动力×动力 次数 F2/ N l2/ m 臂F2l2/N·m F1/N l1/m 臂F1l1/N·m
1
1 0.15
0.15
2 1 0.15
右 端调节。 （2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B 处要挂 2 个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。 （3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B 点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应 该 竖直向上，此时弹簧测力计的示数为 2 N 。
3．如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用 力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正