《杠杆》课件-(公开课获奖)2022年人教版物理课件-(61).ppt

1、这些能给我们提供某些方便的工具都称为这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械机械。导入新课导入新课 机械表是一种精密的机械缝纫机起重机复杂机械是由简单机械组成。复杂机械是由简单机械组成。抽油机机器人 1.知识与技能 认识杠杆。认识有关杠杆的几个概念。认识杠杆。认识有关杠杆的几个概念。能从常见工具和简单机器中识别出杠杆。能从常见工具和简单机器中识别出杠杆。知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。2.过程与方法 经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法。方法。观察和操作杠杆，体会杠杆的作用。观察和操作杠杆，体会杠杆的作

2、用。教学目标教学目标 经历探究杠杆平衡条件的过程。学习分析实验经历探究杠杆平衡条件的过程。学习分析实验现象、寻找数据间规律从中归纳出实验结论的现象、寻找数据间规律从中归纳出实验结论的一般方法。一般方法。3.情感态度与价值观 关心生活、生产、自然现象中杠杆的使用。关心生活、生产、自然现象中杠杆的使用。乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识。利用杠杆方便自己工作的意识。认识科学探究中必须有合作精神。认识科学探究中必须有合作精神。1.杠杆2.杠杆的平衡条件3.杠杆的应用本节导航本节导航 1.杠杆 请仔细观察下面图片，看看它们有请仔细

3、观察下面图片，看看它们有什么共同点？什么共同点？硬棒绕固定点转动固定点杠杆的杠杆的共同的特征共同的特征是：是：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是 。注：硬棒可以是各种形状的。注：硬棒可以是各种形状的。归纳结论：归纳结论：起子这些工具是杠杆吗？钳子鱼杆天平杆秤这些工具是杠杆吗？古埃及人建金字塔时利用了杠杆撬棒在撬石头的过程中怎样运动动动力力作作用用线线动力臂动力臂阻力臂阻力臂动力动力阻力阻力阻阻力力作作用用线线支点支点杠杆五要素F1F2L1L2什么是力臂？什么是力臂？力臂是支点到力的作用线的垂直距离。力臂是支点到力的作用线的垂直距离。支点支点O：动力动力F1：阻力阻力F2：动力

4、臂动力臂L1：阻力臂阻力臂L2：力的作用线力的作用线：过力的作用点，过力的作用点，沿力的方向沿力的方向的直线。的直线。杠杆绕着转动的点。杠杆绕着转动的点。杠杆五要素促使杠杆转动的力。促使杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。阻碍杠杆转动的力。从支点到动力作用线的垂直距离。从支点到动力作用线的垂直距离。从支点到阻力作用线的垂直距离。从支点到阻力作用线的垂直距离。画一画杠杆五要素画一画杠杆五要素撬撬板手动抽水机1识别杠杆；识别杠杆；2先找支点先找支点O；3过力的作用点沿过力的作用点沿力的方向画出力的作力的方向画出力的作用线；用线；4作从支点到力的作从支点到力的作用线的垂线段。作用线的垂线段。画力臂的方法

5、OF1F2L1L2什么是杠杆的平衡？什么是杠杆的平衡？杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作缓慢的匀速转动时，就说杠杆平衡。缓慢的匀速转动时，就说杠杆平衡。怎样用杆秤称量物体的质量？怎样用杆秤称量物体的质量？1 提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？存在着怎样的关系？2猜测与假设：假设假设1：假设假设2：假设假设3：假设假设4：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L22.杠杆的平衡条件还有其他假设吗？还有其他假设吗？F12+L12=F22

6、+L22F13+L13=F23+L23 调节杠杆两端调节杠杆两端的螺母，使杠杆在的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持不挂钩码时，保持水平并静止，到达水平并静止，到达平衡状态。平衡状态。给给杠杆两端挂上不同数量的钩码杠杆两端挂上不同数量的钩码，移移动钩码动钩码的位置，使的位置，使杠杆平衡杠杆平衡。这是杠杆两。这是杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。端受到的作用力等于各自钩码的重量。3 制定方案与设计实验：调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。螺母螺母4 进行实验：杠杆向右偏，那么将平衡螺母往左调。杠杆向右偏，那么将平衡螺母往左调。杠杆向左偏，那么将平

7、衡螺母往右调。杠杆向左偏，那么将平衡螺母往右调。在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。然后把码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。然后把实验数据填入表中。实验数据填入表中。F2F1L2L1 改变力和力臂的数值，再做两次改变力和力臂的数值，再做两次实验，把实验数据填入表中。实验，把实验数据填入表中。实验次数实验次数动力动力F1/N动力臂动力臂l1/m阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m12323510105 求出各次实验中求出各次实验中动力动力动力臂动力臂和和阻力阻力阻阻力臂力臂的值，然后思考杠杆的平衡条件。的值，然后思考杠杆的

8、平衡条件。实验实验次数次数动力动力F1/N动力臂动力臂l1/m动力动力 动力臂动力臂 阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m阻力阻力 阻力臂阻力臂1232351010511杠杆的平衡条件是：5 得出结论：动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂或写作：或写作：F1L1 F2L2即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。阿基米德杠杆原理上面的关系也可以写成下面的形式：阻力阻力 动力臂动力臂动力动力 阻力臂阻力臂或或F1 L2F2 L1动力动力 阻力臂阻力臂阻力阻力 动力臂动力臂或或F1 L2F2 L1杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用杠杆两端可调节的平衡螺母，起什么作用?为什么要求杠杆静止时，在水平位

9、置为什么要求杠杆静止时，在水平位置?平衡螺母调节杠杆自身的平衡。力臂的数值在杠杆上可以直接读出或量出。6交流与合作：挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？挂钩码后，能不能再调节平衡螺母？不能。3.杠杆的应用1根据杠杆平衡条件：根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 假设假设L1L2，那么，那么 F1F2。此杠杆为省力此杠杆为省力杠杆。杠杆。省力杠杆特点：省力但要省力杠杆特点：省力但要费距离费距离。手通过的距离比刀口通过的距离大，要手通过的距离比刀口通过的距离大，要多移动距离。多移动距离。省力杠杆铡刀省力杠杆道钉撬羊角锤起子钳子手动抽水机2根据杠杆平衡条件：根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 假设假设

10、L1F2。此杠杆为费力杠。此杠杆为费力杠杆。杆。费力杠杆特点：费力但可以费力杠杆特点：费力但可以省距离省距离。手通过的距离比煤或鱼通过的距离少得多，手通过的距离比煤或鱼通过的距离少得多，可以省距离。可以省距离。铁锹钓鱼竿费力杠杆费力杠杆缝纫机脚踏板起重机剪刀镊子人的胳膊筷子3根据杠杆平衡条件：根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 假设假设L1=L2，那么，那么 F1=F2。此杠杆为等臂杠杆。此杠杆为等臂杠杆。等臂杠杆特点：等臂杠杆特点：不省力也不省距离不省力也不省距离。阻力臂阻力臂L L2 2动力臂动力臂L L1 1O动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2F1F21.杠杆的概念：杠杆

11、的概念：一根硬棒，在力的作用下如一根硬棒，在力的作用下如 果能绕果能绕 着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。2.杠杆的五要素：杠杆的五要素：1支点：杠杆绕着转动的点。用支点：杠杆绕着转动的点。用“O表示表示2动力：使杠杆转动的力。用动力：使杠杆转动的力。用“F1表示表示3阻力：阻碍杠杆转动的力。用阻力：阻碍杠杆转动的力。用“F2表示表示4动力臂：从支点到动力作用线的距离。动力臂：从支点到动力作用线的距离。用用“L1表示表示5阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用用“L2表示表示小结小结 4.杠杆的种类：杠杆的种类：省力杠杆省力杠杆：L

12、1L2，动力小于阻力，动力小于阻力特点：省力，但费距离。应用：羊角锤特点：省力，但费距离。应用：羊角锤 费力杠杆费力杠杆：L1L2，动力大于阻力，动力大于阻力特点：费力，但省距离。应用：钓鱼竿特点：费力，但省距离。应用：钓鱼竿 等臂杠杆等臂杠杆：L1L2，动力等于阻力，动力等于阻力特点：不省力也不费力。应用：天平特点：不省力也不费力。应用：天平3.杠杆的平衡条件：杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂F1L1 F2L2稳固练习稳固练习 1.力臂是一定在杠杆上吗？力臂是一定在杠杆上吗？答：不是。F1F2L1L22.杠杆都是直的？杠杆都是直的？答：杠杆可以是直的，也可以是弯的。3.假设力作用在杠杆上

13、，作用点不变，但假设力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？作用方向改变，力臂是否改变？答：改变。F1OL1L2F2 4.哪种剪纸方法省力？哪种剪纸方法省力？哪种剪纸方法省距离？哪种剪纸方法省距离？1.蹬自行车脚踏板时蹬自行车脚踏板时,如果只向下用力，那如果只向下用力，那么当脚踏板在水平位置时，动力臂最大，这时用么当脚踏板在水平位置时，动力臂最大，这时用力效果最好。力效果最好。2.剪较硬的物体阻力较大，要用动力臂比阻剪较硬的物体阻力较大，要用动力臂比阻力臂长的剪刀，即教材图中间的这种。力臂长的剪刀，即教材图中间的这种。剪纸或布时，阻力不很大，用图左边的这剪纸或布时，阻力不很大

14、，用图左边的这两种动力臂较短的剪刀，完成一次剪裁动作，两种动力臂较短的剪刀，完成一次剪裁动作，可以剪裁较长的纸或布，加快剪切速度。修剪可以剪裁较长的纸或布，加快剪切速度。修剪树枝时，一方面树枝较硬、阻力较大，这就要树枝时，一方面树枝较硬、阻力较大，这就要求动力臂要长，阻力臂要短；另一方面，为了求动力臂要长，阻力臂要短；另一方面，为了加快修剪速度，剪切整齐，要求剪刀刀口要长，加快修剪速度，剪切整齐，要求剪刀刀口要长，就要用图右边的这种动力臂较长、阻力臂较短，就要用图右边的这种动力臂较长、阻力臂较短，同时刀口较长的剪刀。同时刀口较长的剪刀。4.指甲剪上有三个杠杆。手把局部是一个指甲剪上有三个杠杆。

15、手把局部是一个省力杠杆，刀口局部是两个费力杠杆。省力杠杆，刀口局部是两个费力杠杆。用剪刀剪物体时，被剪物体的具体位置用剪刀剪物体时，被剪物体的具体位置不同，阻力臂的大小也不同，动力的大小也不同，阻力臂的大小也不同，动力的大小也会变化。不能说动力一定大于或一定小于阻会变化。不能说动力一定大于或一定小于阻力，一般是根据轴到手柄的距离来粗略地判力，一般是根据轴到手柄的距离来粗略地判断某种剪刀是不是省力杠杆。手柄长的剪刀断某种剪刀是不是省力杠杆。手柄长的剪刀能省力，通常用来剪坚硬的物体，手柄短的能省力，通常用来剪坚硬的物体，手柄短的剪刀费力，通常用来剪轻软物体。剪刀费力，通常用来剪轻软物体。上一张上一

16、张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件第九章第九章 压强压强 上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件F小孩垂直压在地面上的力上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件F上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件F上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件FFF一、压力的概念：一、压力的概念：小孩垂直压在地面上的力图钉垂直压在墙面上的力木块垂直压在斜面上的力上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件FFF作用点：作用点：受力物体外表受力物体外表方向方向：垂直物体的受力面并指向垂直物体的受力面并指向受力物体内部受力物

17、体内部上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件 画出木块对支持面的压力和木块受画出木块对支持面的压力和木块受到的重力的示意图到的重力的示意图FGFGFGFF=GF GF 与与 G无关无关只有当物体放在水平面上且在竖直方向上只受只有当物体放在水平面上且在竖直方向上只受重力和支持力时，物体对支持面的压力大小才重力和支持力时，物体对支持面的压力大小才等于物体所受的重力的大小。等于物体所受的重力的大小。上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件压力与重力的区别压力与重力的区别 大大 小小 方方 向向 作用点作用点重力重力压力压力G=mgG=mg由具体情况由具体情况而定而定

18、竖直向下竖直向下垂直受力面并指向垂直受力面并指向受力物体内部受力物体内部物体的重心物体的重心 受力物体外表受力物体外表上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件 与手掌接触的那局部气球的形变较小，与手掌接触的那局部气球的形变较小，而手指顶着的那局部形变明显；用力越而手指顶着的那局部形变明显；用力越大，形变越明显。大，形变越明显。上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件 手指受压的感觉有什么不同手指受压的感觉有什么不同?用力后这种用力后这种感觉有何变化感觉有何变化?上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件压力的作用效果可能与压力的作用效果可能与压力大

19、小和受力压力大小和受力面积有关？面积有关？B.B.实验中如何反映压力的作用效果？实验中如何反映压力的作用效果？C.C.选择什么器材，如何具体实施？选择什么器材，如何具体实施？凹限深度凹限深度二、探究影响压力作用效果的因素二、探究影响压力作用效果的因素A.A.实验应采取什么研究方法？实验应采取什么研究方法？控制变量法控制变量法上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件压力的作用效果与压力的作用效果与压力大小有关？压力大小有关？当受力面积一定时，压力越大，效果越明显。当受力面积一定时，压力越大，效果越明显。应控制应控制_不变，改变不变，改变_看压力作用看压力作用效果是否发生变化。效果

20、是否发生变化。二、探究影响压力作用效果的因素二、探究影响压力作用效果的因素实验次数实验次数压力压力（填大或（填大或小）小）受力面积受力面积（填大或小）（填大或小）压力作用效果压力作用效果(填明显或不明填明显或不明显显)上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件应控制应控制_不变，改变不变，改变_看压力作用看压力作用效果是否发生变化。效果是否发生变化。二、探究影响压力作用效果的因素二、探究影响压力作用效果的因素实验次数实验次数压力压力（填大或（填大或小）小）受力面积受力面积（填大或小）（填大或小）压力作用效果压力作用效果(填明显或不明填明显或不明显显)压力的作用效果与受力面积压力的

21、作用效果与受力面积大小有关？大小有关？当压力一定时，受力面积越小，效果越明显。当压力一定时，受力面积越小，效果越明显。上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件A物体对地面的压力是10N，与地面的接触面积是5m2B物体对地面的压力是5N，与地面的接触面积是5m2AB上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件A物体对地面的压力是10N，与地面的接触面积是5m2B物体对地面的压力是9N，与地面的接触面积是3m2AB上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件1.压力的作用效果与压力的大小和受力面积压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。有关。压力的作压力的

22、作用效果用效果相同受力面积，相同受力面积，比较压力大小比较压力大小相同压力，比较相同压力，比较受力面积大小受力面积大小比较求比值求比值 压力压力_ _ 受力面积受力面积定义定义压强压强上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件1.物理意义：表示物理意义：表示压力作用效果压力作用效果的物理量的物理量2.定义：物体所受压力大小与受力面积之比定义：物体所受压力大小与受力面积之比3.计算：计算：压强压强=压力压力受力面积受力面积P=FS4.单位：单位：帕斯卡帕斯卡 简称帕简称帕 1 Pa =1 N/m21帕含义帕含义:1米米2的面积上受到的压力是的面积上受到的压力是1牛。牛。压强压强上一

23、张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件 布莱士布莱士帕斯卡帕斯卡16231662，是法国著名的，是法国著名的数学家、物理学家、哲学家和散文家。在物理学数学家、物理学家、哲学家和散文家。在物理学方面作出的突出奉献是，于方面作出的突出奉献是，于1653年首次提出了年首次提出了著名的帕斯卡定律，为此写成了著名的帕斯卡定律，为此写成了?液体平衡的论述液体平衡的论述?的著名论的著名论文，纤细论述了液体压强的文，纤细论述了液体压强的传递问题。应用这个定律制传递问题。应用这个定律制造的各式各样的液压机械，造的各式各样的液压机械，为人类创造了无数的奇迹。为人类创造了无数的奇迹。上一张上一张下一张

24、下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件小数据：小数据：一张报纸平放时对桌面的压强约一张报纸平放时对桌面的压强约0.5Pa 一颗西瓜子平放在桌面上，对桌一颗西瓜子平放在桌面上，对桌 面的压强约面的压强约20Pa 成年人站立时对地面的压强约为成年人站立时对地面的压强约为1.51.510104 4 Pa上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件例例1、质量为、质量为45kg的某同学站在水平地面上，的某同学站在水平地面上，两脚与地面的总接触面积为两脚与地面的总接触面积为300cm2，那么他，那么他对地面的压强是多少？对地面的压强是多少？g取取10N/kg解：解：G=mg=45kg10N/

25、kg=450N2PamNSFP42105.103.0450变式：假设他走路时对地面的压强为变式：假设他走路时对地面的压强为P1，那么那么P1 P(填填“大于大于“等于或等于或“小小于于)PamNSFP42111103015.0450大于大于上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件宽大的书包带宽大的书包带房屋的地基房屋的地基重型卡车装有很多车轮重型卡车装有很多车轮螺丝下的垫圈螺丝下的垫圈 四、增大和减小压强的应用四、增大和减小压强的应用1、减小压强的方法：减小压力或者增大受力面积、减小压强的方法：减小压力或者增大受力面积上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件使用

26、菜刀切菜时，我们又使用菜刀切菜时，我们又用了什么方法增大刀对菜用了什么方法增大刀对菜的压强的？的压强的？类似的事例你还知道哪些？类似的事例你还知道哪些？2增大压强的方法：增大压力或者减小受力面积。增大压强的方法：增大压力或者减小受力面积。注射针尖注射针尖破窗锤破窗锤冰刀冰刀上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件练一练：练一练：为什么我们会觉得坐软沙发比坐硬板凳要舒服呢？为什么我们会觉得坐软沙发比坐硬板凳要舒服呢？那是因为沙发受力形变后，与人体的接触面积大；那是因为沙发受力形变后，与人体的接触面积大；板凳不怎么形变，与人体的接触面积小。根据压强板凳不怎么形变，与人体的接触面积小

27、。根据压强的知识可知，沙发对人体的压强较小，所以人感觉的知识可知，沙发对人体的压强较小，所以人感觉舒服。舒服。四、增大和减小压强的应用四、增大和减小压强的应用上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件 四、增大和减小压强的应用四、增大和减小压强的应用“胸口碎大石胸口碎大石上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件讨论交流讨论交流:如何如何自救？自救？一小孩在冰面一小孩在冰面上行走时，突然上行走时，突然发现冰面将要破发现冰面将要破裂，这时他应该裂，这时他应该如何自救呢？请如何自救呢？请你们一起帮他想你们一起帮他想想方法。想方法。四、增大和减小压强的应用四、增大和减小压强的应用上一张上一张下一张下一张结结 束束初中物理多媒体精品课件在海滩发案现场留下了犯罪嫌疑在海滩发案现场留下了犯罪嫌疑人清晰的站立脚印，公安人员立人清晰的站立脚印，公安人员立即用蜡浇注了如下图的鞋模，测即用蜡浇注了如下图的鞋模，测量鞋模的平均厚度为量鞋模的平均厚度为3cm，质量，质量为为675g；又经测试到达脚印同样；又经测试到达脚印同样深度压强为深度压强为1.5X104Pa，那么犯，那么犯罪嫌疑人的体重为罪嫌疑人的体重为 N?(蜡蜡=0.9X103kg/m3)750开拓思维