第一节 杠杆及其平衡条件
第1节 杠杆平衡条件(第2课时)
端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重
为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为
50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º．(1)请在图中画出绳
子对杠杆拉力F的力臂．(2)拉力F的大小是多少?
解：（1）F的力臂如图所示。
（2）如图，在Rt△OAD中，
∠ODA=90°， ∠OAD=30° ∴OD=������OA=������ ×50cm=25cm
假设1： F1+L1=F2+L2 加
假设2： F1–L1=F2–L2
减
假设3： F1 ·L1=F2 ·L2
假设4： F1/L1=F2/L2
除
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3、测量的物理量: 力、力臂
4、器材: 杠杆、钩码、弹簧测力 计、刻度尺、铁架台
5、实验操作： （1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡
2、平衡螺母的作用是：调节使杠杆在水平位置平衡。
调节方法：左高左轻向左调,右高右轻向右调 3、调节使杠杆在水平位置平衡的目的：
①消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 ②便于直接从杠杆上测量力臂的大小。 4、实验时通过改变钩码的数量和移动钩码的 位置，使杠杆重新在水平位置平衡，进行多组 实验的目的是：寻找杠杆平衡的普遍性规律,
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1＝F2l2
交流与评估：
1、若弹簧测力计不再竖直方向上拉会怎么样？
l1
AB o
c l1
AB
无法直接从杠杆上读出力臂的大小（此 时l1＜OA)，拉力将会变大，原因是动力臂 减小了。
“探究杠杆平衡条件”实验的注意事项
1、杠杆的平衡：指杠杆在动力和阻力作用下， 保持静止状态或匀速转动状态。
第1课时 杠杆及其平衡条件
讲授新课
（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位 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。
讲授新课
次数
1 2 3 4 5 6
动力 F1/N
阻力 F2/N
动力臂 阻力臂
l1/m
l2/m
杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。
F1 l1 F2 l2
讲授新课
一 杠杆的概念
1.定义： 在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
讲授新课
钢丝钳
杆秤
瓶盖起子
道钉撬
火钳
独轮车
讲授新课
2.杠杆五要素：
(阻力作用线)
支点到阻力作用 线的垂直距离
l2阻力臂
杠杆绕着转动
O支点 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
讲授新课
例题：
l1=9m F1=200N
l2=6cm O
F2
解： 由F1l1＝F2l2 得：
F2 =
F1 l1 l2
=
=3×104N
200N×9m 0.06m
m=
F2 g
=
3×104N 10N·kg-1
=3×103kg = 3 t
课堂小结
杠杆
在力的作用下，能绕固定点转动的硬 棒，叫做杠杆
杠
杆
支 点(O)
(动力作用线)
线的垂直距离
讲授新课
这些概念很重要
F1
l2
o
支 点(O)：杠杆绕着转动的点。
l1
动 力(F1)：促使杠杆转动的力。
2022年人教版八年级下册物理同步培优第十二章简单机械 第1节杠杆 第1课时杠杆及其平衡条件
第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件知识点1杠杆的概念1.人们把在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
从支点到动力作用线的距离叫做动力臂。
动力和阻力的方向不一定(选填“一定”或“不一定”,下同)是相反的,力臂不一定在杠杆上。
2.下列关于杠杆的说法正确的是( B )A.杠杆只可以是直的B.杠杆一定有支点C.作用在杠杆上的力越大,力臂越大D.杠杆的总长度等于动力臂与阻力臂之和3.如图所示,工人师傅将油桶推上台阶,下列说法正确的是( C )A.这不能看成杠杆,因为油桶是圆的B.这不能看成杠杆,因为没有支点C.这可以看成杠杆,因为满足杠杆的所有条件D.这可以看成杠杆,支点就是油桶横截面的圆心知识点2力臂的画法4.[南通中考]如图,轻质杠杆平衡,请作出动力F1的力臂l1和杠杆所受阻力F2的示意图。
答案:如图所示5.[娄底中考]如图所示,OA是均匀的轻质杆,在拉力F的作用下,杆处于水平状态,画出拉力F的力臂。
答案:如图所示知识点3杠杆的平衡条件6.在探究杠杆的平衡条件的实验中。
(1)将杠杆装置放在水平台上,发现杠杆在如图甲所示的位置静止,调节右端螺母使它向右移动,直到杠杆在水平位置平衡;(2)给杠杆左侧挂上钩码如图乙所示,应在杠杆右侧第1格线处挂4个钩码或第4格线处挂1个钩码,使杠杆在水平位置平衡;(3)实验表明,杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
7.如图所示,弹簧秤对杠杆拉力的力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比是5∶2,弹簧秤读数是4 N,杠杆重忽略不计,则钩码重( A )A.10 NB.4 NC.2.5 ND.1.6 N8.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,AB=0.1 m,OB=0.2 m。
A点处挂一个质量为4 kg的物体G,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F大小为60N(g取10 N/kg)。
9.如图所示是疫情高发期各地实施封村封路时用到的一种移动指示牌,其中AB为指示牌牌面,CD和BE为支架(支架重力不计)。
第1节 杠杆 第一课时 杠杆及其平衡条件
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
1
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
2
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
3
◆知识导航
◎基础夯实
◎合应用
◎能力拓展
4
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
5
l
◆知识导航
◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展
6
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◎综合应用
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◎综合应用
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◎能力拓展 31
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◎综合应用
◎能力拓展 14
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◎基础夯实
◎综合应用
◎能力拓展 20
7
◆知识导航
◎基础夯实
人教版八年级物理下册《杠杆(①认识杠杆及其平衡条件)》课件
(6)小明用弹簧测力计代替一侧的钩码继续探究，如图丙所示，这样
做不能达到的目的是____D____(选填字母)。
A．便于直接读出拉力的大小 B．便于提供不同方向的拉力
C．便于正确认识力臂
D．便于测量力臂的大小
图2
知识点拨 1．无论杠杆在哪个位置静止，杠杆都处于平衡状态。 2．实验前，按“左高左调，右高右调”的方法调节平衡螺母，使 杠杆水平平衡；实验过程中不能调节平衡螺母。 3．使杠杆水平平衡的目的：①便于测量力臂；②消除杠杆自重对 实验结果的影响。
知识点 杠杆平衡条件的应用 例4 如图3所示，OBA为轻质杠杆，OB长为0.2 m，AB长为0.4 m， 物块重30 N，垂直于杠杆的拉力F作用在A点，当杠杆水平平衡时，拉力 F为____1_0___N，若将重物的悬挂点右移，拉力F___变__大___；若保持拉力 F与杠杆垂直，将杠杆由水平位置匀速转至虚线位置的过程中，动力臂 __不__变____，阻力臂__变__小____，拉力F___变__小___ (后四空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
图2
(3)如图乙，杠杆水平平衡后，小明在A处挂上2个钩码，则应在B处 挂____4____个相同钩码，使杠杆仍水平平衡。接下来若在A、B处各增 加一个钩码，则杠杆__左__侧__下__沉____；若A、B处的钩码各远离支点向外 移动一格，则杠杆__右__侧__下__沉____(后两空均选填 “仍平衡”“左侧下 沉”或“右侧下沉”)。
知识精练 例1 C CM 上 例2 C
例3 (1)重力 (2)平衡 右 力臂 (3)4 左侧下沉 右侧下沉 (4)F1l1＝F2l2 (5)避免偶然，使结论更具普遍性 (6)D 例4 10 变大 不变 变小 变小
课堂小测 1．C 2．A 3．10 变小
第1节 第1课时 杠杆及其平衡条件
第1课时杠杆及其平衡条件知识与技能1．知道什么是杠杆，能从常见工具中辨认出杠杆。
2．能够辨认出支点、动力、阻力，会确定动力臂和阻力臂。
3．通过观察与实验，探究并理解杠杆的平衡条件，并能进行简单计算。
过程与方法1．通过认识生活中的杠杆、认识杠杆五要素的过程，体会科学抽象的方法。
2．经历探究杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、寻找数据间规律，从而归纳出实验结论的一般方法。
情感、态度与价值观激发物理兴趣，形成探究思维，有小组合作意识。
教学重、难点1．杠杆平衡条件。
2．力臂的概念和画法。
教具准备羊角锤、铁架台、钩码、细绳、等分刻度的匀质木尺、多媒体课件等。
一、情景引入多媒体展示：古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬动巨大石块；我国古代利用桔槔在井上汲水；在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动。
让学生找出它们的共同特点。
通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。
二、新课教学探究点一：杠杆来看一下羊角锤的工作特点。
学生交流、讨论后得出结论：1．硬；2.在力的作用下绕某一点转动。
演示：用长木板绕固定点转动撬一重物。
说明物体只要是硬的就行，跟形状无关。
同时边说边板书课题。
1．定义：一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理解。
2．杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点叫支点，用字母O表示。
动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。
阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。
那么要产生同样的效果，施加力的大小、方向是否一样呢？让学生按下图所示分别操作。
(1)分别按图甲三个位置沿图示方向向下施力使杠杆静止。
提问：三次施加的力的大小是否一样？答：不一样。
(大小关系能回答出来)这说明要使杠杆保持这种状态，力的大小跟什么有关？学生会回答跟作用点和支点的远近有关，且距离越大，力越小。
(2)老师不加解释，再让学生按图乙所示施加力使杠杆保持静止，学生会发现虽然作用点相同，即作用点和支点的远近相等，但力的大小却不同，且F1>F2。
《杠杆的平衡条件》课件
杠杆平衡的条件
动力臂与阻力臂之比等于阻力与动力 之比，即L1/L2=F2/F1。
当杠杆平衡时，动力和阻力的大小相 等，方向相反，且作用在同一直线上 。
杠杆平衡的应用场景
01
02
03
日常生活
如用秤称重时，秤砣的位 置决定了物体的重量；用 杆秤称重时，秤砣的位置 决定了物体的质量。
工业生产
如天平、台秤等称重工具 ，利用杠杆平衡条件测量 物体的质量或重量。
验证杠杆的平衡条件，理解力矩的概念及其在平衡中的作用 。
实验原理
杠杆平衡条件是指，对于一个杠杆，其两端的力矩相等时， 杠杆达到平衡状态。力矩是力和力臂的乘积，其中力臂是从 转动轴到力的垂直距离。
实验器材与步骤
• 实验器材：杠杆、砝码、尺子、支架等。
实验器材与步骤
实验步骤 1. 安装杠杆，确保其水平放置。
结果讨论
通过实验结果，我们可以分析不同质量、不同力臂对杠杆平衡的影响。同时，我们还可以探索其他因素如摩擦力 等对杠杆平衡的影响。此外，我们还可以尝试改变实验条件，如改变杠杆的形状或转动轴的位置，来观察其对杠 杆平衡的影响。
杠杆的平衡条件在
05
实际中的应用
在工程中的应用
桥梁设计
在桥梁设计中，工程师会利用杠 杆的平衡条件来计算桥梁的承重 能力和稳定性，以确保桥梁的安
在天平的使用中，杠杆的平衡条 件被用来测量物体的质量和重量 ，以及计算物质的密度和浓度等
参数。
力的测量
在力的测量中，利用杠杆的平衡 条件可以测量力的大小和方向， 以及计算力的矩和力矩的平衡等
参数。
THANKS.
详细描述
长臂杠杆的力臂较长，使得施加的力较小即可平衡较大的阻力。长臂杠杆常用 于省力的场合，例如开瓶器、扳手等工具。
八年级下学期第四章--杠杆及杠杆的平衡条件
阿基米德：给我一个支 点，我能翘起整个地球
杠杆的定义
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫杠杆 注：杠杆不一定是一根直棒,它可以是各种不同的形状.
生活中的杆杆：
杠杆的五要素
支点的位置可以是固定的，也可以是变化的， 但一定是杠杆上的一点，或者是一个轴，转动 总是绕这个点进行的．
支点：（如图中O点）杠杆绕着转动的固定点叫做杠杆的支点. 动力：（如图中F1）使杠杆转动的力. 阻力：（如图中F2）阻碍杠杆转动的力. 注意：在杠杆的使用过程中，动力与阻力的规定并不是非常明确 的．这主要是从人们使用杠杆要达到某种目的的角度来分类的．
探究杠杆平衡条件实验
实验目的：探究杠杆平衡的条件
这样做的目的是： 可以直接在杠杆上读出 力臂的大小 。
实验器材：带刻度的均匀杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码和细线等。
实验步骤： 1．把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位 置平衡。
2．将钩码分别挂在杠杆的两侧，调节钩码位置，使杠杆在水平位置保持平衡。 3．多次改变钩码的数量和位置，重复实验，并记录实验数据。
【答案】(1)右、右、水平、便于从杠杆上直接读出力臂的大小； (2)个数、位置、重新平衡； (3)动力×动力臂=阻力×阻力臂；
动力臂：（如图中l1）从支点到动力作用线的距离叫做动力臂.
动力作用线就是通过动力作用点,沿动力的方向所画的直线.动力 臂就是从支点到动力作用线所画的垂线长,也就是几何学中的点 线的距离,而决不是从支点到动力作用点的距离.
阻力臂：（如图中l2）从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂.
（同动力臂）
例题
例1、下列关于杠杆的说法中，错误的是（ ） A．杠杆可以是直的，也可以是弯的 B．动力、阻力使杠杆转动方向相反，但他们的方向不一定 C．支点可以在杠杆的端点，也可以在力的作用线之间 D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
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右边钩码的重力为动力F1。
2
F1
4、为了寻找实验的普遍规律我们应该怎样去做？
进行实验与收集数据
实验 次数
1
2 3
动力 F1/N
动力臂 L1/cm
阻力 F2/N
杠杆的平衡条件
F1L1=F2L2
阻力臂
L2/cm
例题
如图所示，已知力F的大小为20N， OA=20cm,OB=40cm,求物体的重 力G为多少？
这是费力杠杆
联系生活
动动脑
3、等臂杠杆
•等臂杠杆的特点 A 动力臂等于阻力臂 B 不省力也不省距离
由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2 ∴F1 = F2
这是等臂杠杆
F动1 力臂L1
F2
总结一下
我的知识我来谈
1、什么是杠杆
2、杠杆的五要素 3、力臂的画法 4、杠杆的平衡条件 5、杠杆的应用 6、培养实事求是的科学探究精神 7、研究物理问题的方法-------科学抽象法
B
O
A
G F
五、杠杆的应用
1、省力杠杆
•省力杠杆的特点 A 动力臂大于阻力臂 B 省力但是费距离
由 F1L1=F2L2 ∵L1>L2 ∴F1< F2
这是省力杠杆
联系生活
动动脑
2、费力杠杆
•费力杠杆的特点 A 动力臂小于阻力臂 B 费力但是省距离
由 F1L1=F2L2 ∵L1 < L2 ∴F1 > F2
动动脑？ 悬涯峭壁遇难题 杠杆原理显神通
小卓、小越是一对双胞胎。今天刚一放暑假, 兄弟俩就准备 到对面山上的外婆家去度假，可是走在半路上，他们发现，在到 外婆家的路上有一个悬崖 ，悬崖上原来的木桥因天长日久，已经 腐化，不复存在了。这可怎么办？兄弟俩只得四处寻找东西，希 望找到一个合适的材料，能搭桥过去。真巧！他俩在一个破旧的 房子里找到了两块木板，兄弟高高兴兴的扛到悬崖边，一试，不 行！两块木板都不够长，就差那么一丁点！兄弟俩又急忙找绳子， 这回可不那么幸运了，什么也找不到。这可怎么办？你能帮他们 想个办法吗?
给我一个立足点 和一根足够长的 硬棒，我就能撬 动地球。
地球
月亮
太阳
动动脑
课题 第一节 杠杆及其平衡条件棒,在力的作用下如果能绕着固 定点转动.这根硬棒就叫杠杆。
U U U
R1
R2
R3
想一想
二、杠杆五要素
支点(O)： 杠杆绕着转动的点
动力(F1)： 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距离 阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的距离
力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线
做一做 三、力臂的画法
1、确定支点
2、确定动力、阻力
3、画力的作用线
4、画出力臂
L1
F1
L2
F2
四、探究杠杆的平衡条件
友情提示
L2
L1
1、不挂钩码时你是怎样调 节杠杆水平平衡的？
2、挂上钩码后你又是怎样 调节杠杆水平平衡的？
F 3、左边钩码的重力为阻力F2,