新人教版八年级物理第十二章第一节杠杆

天平
杠杆的分类 杠杆平衡条件： F1l1＝F2l2 三类杠杆：
F1
F2
=
l2 l1
若l1＞l2，则F1 ＜ F2
若l1= l2，则F1 ＝ F2 若l1＜l2，则F1 ＞ F2
省力杠杆 等臂杠杆 费力杠杆
小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂 的大小。
省力杠杆
由 F1L1=F2L2
F1
（6）交流与合作：
实验过程为什么要做多次实验?
防止由于一次实验数据带来的偶然性
的偏差。 实验结束，如何对数据进行处理? 针对猜想用数学方法进行验证。 杠杆平衡后动力和阻力是两边钩码的 重力吗？ 只是大小等于重力，作用点应该在杠杆 上。
改用弹簧测力计拉杠杆使之平衡，第一次竖直 向下拉，读出示数；第二次斜向下拉，读出示数。 看看示数怎样变？想想为什么？
F2
寻找腰部的杠杆
观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变都可
通过哪一个因素反映出来。
观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变
都可通过哪一个因素反映出来
观察支点、力的作用点和力的方向任意一因素的改变
都可通过哪一个因素反映出来
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。
5.画出图中杠杆各力的力臂
L1 O L2 F2
F1 O F2
L1
F1
L2
与数学中经过直线外的一点作该直线的垂线的作图方法一 样。
6.画出各力和力臂
L1
O L2
F2
F1
7.画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
F1
L2
O L1 F2 F2 阻力和动力的方向和支点的关系
O
F1
8.画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
二、实验探究：杠杆的平衡条件
（1 ）提出问题：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？
假设一： F1+L1=F2+L2 （2）猜想与假设：
假设二：F1–L1=F2–L2
假设三： F1/L1=F2/L2 假设四： F1 ·L1=F2 ·L2 ……
什么是杠杆的平衡？
当杠杆在动力和阻力的作用下 静止时，或作缓慢地匀速转动 时，我们说杠杆平衡了。
思考讨论：
1 力臂是一定在杠杆上吗？ 答：不是
答：杠杆可以是直的，也 2 杠杆是否都是直的？ 可以是弯的
3 若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用 方向改变，力臂是否改变？ 答：要改变
1.根据杠杆的使用特点确定支点。 2.过力的作用点沿力的方向画力的作用线， 必要时延长或反向延长力的作用线。 3.从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长 度就是力臂。在对应的垂线旁标上L1或L2。
起重机
第十二章 简单机械 第１节 杠杆
一、认识杠杆
体验1：动手体验生活中的杠杆：
撬棒、羊角锤、剪刀、钳子、镊子、 核桃钳等。
提问：杠杆有什么共同的特征呢？
1 . 有力的作用
2 . 绕固定点转动
wk.baidu.com
3.
硬棒
一、杠杆
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.
咸阳宫
我国古代的杠杆
F 1 l1
杠杆的应用
哈哈…… 我知道！
怎么分呀？
特点 省了力，但费 费了力，但省了 不省力也不费 了距离 距离 力
实例 撬棒、铡刀、 镊子、理发剪刀 瓶起子、 天平
例题：
l1=9 m F1=200 N
l2=7 cm O F2
解析： 由F1l1＝F2l2 得：
200 N×9 m F2 = = l2 0.07 m =2.57×104 N F2 2.57×104 N 3 kg = 2.57 t m = g = =2.57 × 10 10 N·kg—1
使杠杆转动的力，用F1表示。 阻碍杠杆转动的力，用F2表示。
阻力
动力和阻力使杠杆转动的方向（转动效果）相反
动力臂
从支点到动力作用线的距离，用L1表示。
阻力臂 从支点到阻力作用线的距离，用L2表示。
说明 力臂必须是从支点到力的作用线的垂直距离。
咸阳宫
动力与阻力的方向
动力与阻力的方向
人体内的杠杆
F1
动力臂L1
O
阻力臂L2
∵L1 〉L2 ∴F1〈 F2 这是省力杠杆
F2
省力杠杆的特点
A’
O
B’
F1
A h F2 F2 省力，费距离
S=4h F1 B
举例生活中省力标杆（4种以上）？
省力杠杆
费力杠杆
F2 O F1
由 F1L1=F2L2 ∵L1 〈 L2 ∴F1 〉 F2 这是费力杠杆
费力杠杆的特点
F1
O
B’ S=h/4
F2 h B F2
F1 A
A’
费力，省距离
举例？
费力杠杆
等臂杠杆的特点
由 F1L1=F2L2
O
动力臂L1
∵L1
= L2
∴F1
= F2
F1
F2 不省力，也不省距离
这是等臂杠杆
三类杠杆的对比
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
概念 动力臂大于阻 动力臂小于阻力 动力臂小于阻 力臂的杠杆 臂的杠杆 力臂的杠杆
F2
F1
F1 L1
L1
O
L2
O L2
F2
9.如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状 态，L2是F2的力臂，在图中画出力F2。 力的作图要点是 （1）找到力臂的一端， 做垂线； （2）垂线与杠杆的交 点为力的作用点； （3）根据支点和2个力 作用点的位置关系，画 出力的方向。
F2
阿基米德的豪言壮语： “给我一个支点，我就能撬起地球！”
（chōng ） 捣谷的舂
（jié gāo ）
汲水的桔槔
生活中的杠杆
提问：在现实生活中，你还能举出哪些杠杆的实例呢？
1.认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。
2.能从常见工具和简单机械中识别杠杆。
3.知道杠杆的平衡条件及其应用。
体验2：请选择桌上合适的器材，模 仿用撬棒撬动物体。 请自学教材76~77页相关内容。 思考：杠杆的五要素分别是什么？
力臂的画法：
1.图中，杠杆有可能平衡的是（ D ）
2.在图6中，O为支点，力臂最长的力是 （ C A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
）
3.如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所 画力臂正确的是（ D ）
4.请指出下图中的支点、动力臂和阻力臂。
C A E B B A C
F1
D
F1
F2
F2
2.
2. 杠杆的五要素 阻力作用线 支点到阻 力作用线 的距离 L2阻力臂 O支点
力的作用线：过力的作用点， 沿力的方向所作的直线。
F1动力 杠杆绕着转 动的固定点 L1动力臂 支点到动 力作用线 的距离 使杠杆转 动的力
F2阻力 阻碍杠杆 转动的力
动力作用线
支点 动力
杠杆绕着转动的固定点，用O表示。
l1’ o
C
A l1 B
三、生活中的杠杆
请每个小组4名同学每人画一个图，标出图 中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
思考并讨论：根据生活经验，你认为图中的杠杆可以 分成几类？每一类杠杆分别有什么特点？
F1
l1
O
F1
O
l1 l2
F1
撬棒
F2
F2
羊角锤
l2 F2
l1
O
F1
l2
l1
l2
F2
钓鱼竿
L2
L1
F2
F1
自 己 动 手 做 实 验
（5）进行实验与收集证据
次数 F1 (N) L1 L2 F1 L1 F2 (N) F 2 L 2 (Cm) (Cm)
1
2
3
提问: 你的实验结论与你的假设一致吗? 你的结论是什么?
F1 ·L1=F2 ·L2
你会应用这 个公式吗?
杠杆平衡的条件（杠杆原理）
买 菜
实验器材：铁架台、 带刻度的杠杆、线、 钩码、弹簧测力计
用什么器材 好呢？
（4） 进行实验：
① 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。
螺母
螺母
②在杠杆两边挂不同数量的钩码，把支点右边的钩码对 杠杆的作用力当作动力，支点左边的钩码对杠杆的作用力 当作阻力。调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡， 记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。然 后把实验数据填入表中。
当杠杆平衡时：
F1×L1＝F2×L2
或
F1 F2
＝
L2 L1
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。
（6）交流与合作：
杠杆两端可调节的平衡螺母，起什 么作用? 平衡螺母调节杠杆自身的平衡。 为什么要求杠杆静止时，在水平位 置? 力臂的数值在杠杆上可以直接读出 或量出。 挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？ 不能。