八年级物理下册第11章机械与功专题五杠杆和滑轮的力学作图课件新版教科版

滑轮组 F拉=(1/n)G物 S=nh
物体上升 的距离
与 实验结论：滑轮组可以省力，但费n倍 动滑轮 距离 相连的绳子段数
h
物体升高h相当于绳 子少了3h，则绳子端 在相等的时间移动的 距离为3h
实验结论
滑轮组中拉力的大小和承担物体重力的绳子 段数n（即与动滑轮相连的绳子段数）有关 在不考虑绳子与滑轮组的摩擦力，动滑 1 轮重力的情况下
你使用的哪种方法？这两种方法有什么不同 呢？
动滑轮
定滑轮
方案一
实物图
方案二
定滑轮
轴固定不动的滑轮
动滑轮
轴随物体一起运动的滑轮
下列各图中利用了动滑轮的是 D ） （
这两种方案有什么共同点和区别 都 使 物 体 向 上 运 动
思考
共同点
区别
通过实验科学探究
提出问题：研究使用定，动滑轮将物体竖直向 上提升过程中，用力大小、方向，移动距离与 物重、物体上升距离之间的关系。
B
中考连接
（09山东淄博）如图所示，用滑轮组匀
速提升物体A时，弹簧测力计的示 数为 5.4 N，如果不计滑轮重和 摩擦，物体A的重力为 16.2 N。
中考连接
.如图所示，用滑轮 组将重为900N的物体匀速提 升2m，不计摩擦和滑轮重， 所施加的拉力F=_______N 300 ， 6 m 绳子移动的距离S = ___
拉力F
大小
方向
物体上升 距离h （cm)
忽略动滑轮的重力 和绳子与动滑轮， 绳端（拉力作用 定滑轮之间的摩擦 点）移动距离 s 力
(cm)
物体上升 的距离
实验结论：动滑轮可以省一半力，但费一
倍距离，不能改变力的方向。
动滑轮 S=2h

离，对吗？ 答：支点到力的作用线的垂直距离
4 动力和阻力的方向一定相反吗？ 它们的作用效果呢？
o
动力
阻力
二、杠杆的平衡
物体的平衡状态 1、杠杆的平衡状态
保持静止 保持匀速直线运动
保持静止 保持匀速转动
思考与讨论 1 杠杆两端两只可调节的螺母起什么作用? 2 通过调节螺母使杠杆处于水平平衡的目的?
Ｆ１ l２ O
l１
Ｆ2
杠杆示意图的作法
1.找支点 2. 作力的作用线(可用虚线延长)
3.作力臂
O
l1
l2
F2
F1
杠杆示意图的作法
F2
l1
Hale Waihona Puke Ｏl2F1
现实生活中杠杆的实例
杠杆示意图的作法
L1
O
F2
思考讨论：
1 力臂是一定在杠杆上吗？ 2 杠杆是否都是直的？ 3 有的同学认为力臂就是力的作用点到支点的距
时加一个相同的钩码，这时杠杆将 顺时针转动 。（填
“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）
2、杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1 F2l 2 或
F1 l1 F2 l 2
杠杆的平衡条件应用
例题：若物体重60N，OA=40cm，OB=30cm， 下图中杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉 力F是多大？
1 学习了杠杆、支点、动力、 阻力、动力臂、阻力臂等概念.
2.探究了杠杆的平衡条件是 F1 ·L1=F2 ·L2
1 作用：调节杠杆自身的平衡 2 目的：消除杠杆自身重力对实验的影响、
便于直接读出或量出力臂。
进行实验与收集证据
请同学们开始做实验

1、你能不能找到一种既省力又省距 离的机械？ 2、通过几种简单机械的学习，你认 为省力或费力、省距离或费距离，它 们之间有什么关系？
深入探究 有2段绳子吊着动滑轮, 为什么拉力F却略大于物重 G的二分之一？
F
F
G
G
动
第三节
功和功率
人推车前进
马拉动原木
推着酒桶向上
推而未动 运动员举着杠铃不动
杠杆平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2
杠杆的平衡条件应用 例题：
F1=200N
l1=9m O
l2=7cm
F2
解：由F1l1＝F2l2 得：
l2 0.07m =2.57×104N F2 2.57×104N 3kg = 2.57t m = g = =2.57 × 10 10N·kg—1
波比从楼上摔了下来，摔得鼻青脸肿的，什么力对波比做 了功？
他做功了吗？
有力无距离，不做功。
“不动无功”
他们对桶做了功Βιβλιοθήκη ？提着小桶在水平路上匀 速前进。有力有距离，
但力与距离垂直。“提
力”不做功。
提着桶匀速向前
“劳而无功”
网球在光滑地面上滚动 “不劳无功” 物体靠惯性运动
有力对篮球 做功吗？
答：水平方向上移动了距离，但水平方向 上没有受力，所以没有做功。
杠杆的分类
请对下列器具应用的杠杆进行分类：
等臂杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
杠杆的分类
请对下列器具应用的杠杆进行分类：
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
生活· 物理· 社会
生活中的剪刀

我早早就起了床，不是因为天气热，也不是因为我想出去 玩，而是我们得回学校了。
我来到学校的时候已经是7时35分了。进入校门的时候，有 一位老师摸了摸我的头，微笑着说：“跳跳，你真厉害， 考了个全班第一！”我腼腆的笑了笑。
“老师，同学们，早上好！”一个声音从广播里传出来， “现作文在公布全级期末考试成绩排名前二十名同学的名 单……”顿时，大家都安静了下来，心里既紧张又充满了 期待。“第四名，202，王跳跳。第五名……”这时全班同 学都尖叫了起来，纷纷看着我，眼里充满了羡慕。我也开 心得差点就跳起来了。
实例展示
6 段绳子承担
F =(1/6)G
F G
F
7 段绳子承担
F =(1/7)G
G
18 段绳子承担
F =(1/18)G
F
例题
1. 在右图所示的滑轮组中:
(a)若动滑轮重 G轮 不计，拉力 F
是多少？
F
=
1 5
G物
F G轮
(b)若动滑轮重 G轮 不能忽略，那么
图中的拉力 F 应等于多少？
F
=
1 5
定滑轮
拉力大小会变化吗？
三、动滑轮
由实验可知： 重物所受重力的大 小与来自两段绳子 的拉力的合力相等。 那么动滑轮究竟有 什么特点呢？
实验探究：使用动滑轮
实验步骤：
1.按图组装实验装置。 2.在动滑轮下方挂上所受重力 为G的钩码，读出弹簧测力计 示数F1和F2，看看是否相等？ 用F2竖直向上匀速拉弹簧测力 计，分别测出钩码升高的高度 H1和手拉弹簧测力计将动滑轮 自由端提起的高度H2。 3.记录数据
二、定滑轮
讨论交流：使用定滑轮
(1)能否改变用力方向？ 定滑轮可以改变用力方向。 (2)能否省力？ 定滑轮不能省力。 (3)能否省距离？ 定滑轮不能省距离。

二、杠杆的平衡条件：
F1L1＝F2L2或
L1 O L2
F1
F2
杠杆在水平位置静止时，力臂的数值在杠杆上就 能直接读出或量出
思考与讨论：某同学实验记录如下， 他根据此得出杠杆平衡条件为 F1+L1=F2+L2，对不对？如果不对，
他犯了什么错误？
实验次数 F1/N
2
L1/cm
3
F2/N
3
L2/cm
2
4、进行实验与收集证据
温馨提示：一个钩码的质量为50g， 即重力为0.5N
2、从支点到动力作用点的距离叫动力臂
答：×，点到 线的距离
3、力臂一定在杠杆上。
答：×
4、 有力作用在杠杆上，作用点不变，但 作用方向改变，力臂不变。答：×,力臂包括力的作
用点和力的方向两个因素
杠杆平衡与哪些因素有关？
可能与动力、阻力、动力臂、 阻力臂有关。
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？
支点
O
L1
动力臂
L2 阻力臂
阻 力 F2
试着画出各力和力臂
L1 O
L2
F2
F1
F1 A
B 画出图中各力的力臂
F2
F1
B
O
（1）先找点
A F2
L1
（2）再延线
（3）过支点作垂线
O
（4）力臂就是垂线段，垂直符号大括L号2 ，标清
字母才算完
作出杠杆的力臂
练习：判断正误
1、杠杆都是直的。
答：×，杠杆可以是直的，也 可以是弯的
2：在已经平衡的杠杆两边分别加上相同的一个钩 码（每个质量相等），杠杆____（选填“能或不 能”）继续平衡？如果不平衡，杠杆 _____边下

B．F2最大
• C．F3最大
D．一样大
• 2、图1中A是____滑轮。利用这样的装置把物体举高，
用力的方向应向____（选填“上”、“下”）。如果
用26牛的拉力，匀速提起50牛的物体，不计绳重和摩
擦，滑轮 A重
牛。若要使物体上升2米，应将
绳的自由端拉动____米。
• 3、如图5所示甲、乙两个装置，已知： A 重100牛，
第十一章 机械与功
第二节 滑 轮
庄严的一刻
旗杆 的顶部 安装了
一种 简单 的
机械： 滑 轮
一.滑轮的概念
．轴
周边有凹槽
滑轮：周边有槽、能绕轴转动的小轮
起重机吊臂上的滑轮
尝试采用绳，一个滑轮，铁架台将勾码提到 高处，你有什么方法？
细线
滑轮 钩码
铁架台
二.滑轮的分类
你使用的哪种方法？这两种方法有什么不同 呢？
G动
G
对于滑轮组，同学们一定要理解并熟记下面
的几个关系式：
⑴绳子自由端移动的距离s与物体被提
升的高度h之间的关系： S= n h ⑵作用在绳子自由端的拉力F与被提升的物
体的重力G之间的关系(不计滑轮重、绳重
和摩擦)
F= 1∕n G
⑶作用在绳子自由端的拉力F与被提升的物
体的重力G、动滑轮重G动之间的关系(不计 绳重和摩擦但考虑滑轮重)
F
F
FG
G
G
分析探究F与G及G动关系：
F：作用在绳子自由端的拉力 G：被提升的物体的重力 F G动：动滑轮自身的重力
G动
G
F向上= 3F F
对动滑轮受力分析 不计动滑轮重
G
F向下= G
因为动滑轮处于 平衡状态，所以 受的是 平衡 力

概念形成
杠杆绕着转 动的固定点
支点
O
阻 F2 力 阻碍杠杆
转动的力
动 F1 力
使杠杆转 动的力
感受生活 生活中还有哪些物体是杠杆呢？
概念形成
当动力和阻力对杠杆的转动效果互 相抵消时，杠杆将处于平衡状态，这种 状态叫做杠杆平衡
概念形成
L2 L1
力臂
概念形成
阻力 杠杆绕着转动的固 臂 定点
L2
……………
实验探究
3、制定计划与设计实验
·
思考 1、如何测量力的大小？ 2、如何改变力的大小？
实验探究 L1
3、制定计划与设计实验
L2
L1 L2
F1
F2
F1
F2
1、力臂大小如何测定？能否借助
思 杠杆的刻度直接读出呢？
考 2、如何改变力臂的大小？
3、怎样让杠杆在水平位置平衡呢？
实验探究
4、进行实验与收集证据
G2
∵ G1L1=G2L2
L1<L2
你做对了吗？ ∴ G1>G2
例题：如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体 看作一个杠杆，O为支点，A 为重心，他的体重为 600N．地面对手的支持力F 是多少？
练习：如图所示，重物G=400N，AB=20cm， BC=60cm，CD=60cm，求将重物G提起时所用的 最小动力（图中装置可绕A点转动）。
L1 O
F2
F1
技能训练
画出图中各力的力臂
F1 B
A
F2
O
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？
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

感悟新知
方法技巧:
知3－练
判断杠杆类型的三种方法：
(1)通过比较动力臂和阻力臂的大小判断；
(2)对复杂杠杆可先画出杠杆的五要素，通过比较力
臂的大小关系判 断；
(3)根据杠杆的使用目的和效果，是省距离还是费距
离判断。
课堂小结
杠杆
杠杆
定义 能绕固定点转动的硬棒 平衡条件 F1L1=F2L2
分类
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
阻力的作用点之间时，动力和阻力的方向大致相同。
感悟新知
知1－练
例 1 [中考·成都] 由于土壤松动，一棵珍稀古树摇摇欲坠。 园艺师用绳子将古树系住，通过山体固定，对古树展 开救助。如图4所示，把古树视为杠杆，O点为支点， A点为古树重心位置。请画出： ①古树受到的重力G 的示意图； ②绳子拉力的力臂L。
在杠杆的中间某点。用同一根硬棒做杠杆，使用方法不
同，支点位置可能不同，如图1 甲、乙所示。
感悟新知
知1－讲
(2)作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，可根据人们 的需要来确定，动力和阻力的方向不一定相反，但动力 和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的。(如图2)
感悟新知
知1－讲
(3)力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用 点的距离，即力臂是点到线的距离，不是点到点的距离。
(4)力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上。 (5) 如果力的作用线恰好通过支点，则其力臂为零，此时
这个力不能使杠杆转动。
感悟新知
(6)力臂的三种表示方法(如图3)：
知1－讲
感悟新知
知1－讲
深度理解： 一根硬棒成为杠杆的条件： (1)要有力的作用； (2)能绕着固定点转动； (3)杠杆可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的，即

画出下列滑轮组有哪些绕线方法
1．绳子的起点 2．拉力的方向 3．拉力的大小
这两种绕线方法有什么不同？
不计动滑轮重
F
F
G
F
G
2段绳子承担 1 F= G 2
S=2h
S=3h
1滑轮组特点：
既可以省力，又能改变力的方向
2滑轮组提升物体（若不计绳重、滑轮摩擦）
F=
F F
1
n S = nh
G总
h为物体上升高度 S为绳自由端移动的距离
F
F
３．动滑轮、滑轮组提升物体共同点
（不计滑轮摩擦及绳重）
F
F
Ｆ＝Ｇ总／n＝（Ｇ物＋Ｇ动滑轮）／n
S＝nh
G
h为物体上升高度
S为绳自由端移动的距离 n为与动滑轮相连的绳子的股数
教科版
物理
八年级下册
第十一章 机械与功
第二节 滑 轮
一、认识滑轮
轴
1、滑轮：周边有槽，并可以绕轴转动的轮子。
凹 槽
动手试试：用滑轮、绳子和铁架台，将钩
码向上提升，你能想出几种安装方法？
使用滑轮时，根据轮轴的位置是否移 动，可将滑轮分成定滑轮和动滑轮两 类。
滑轮的位置 固定不动的 叫做定滑轮。
使 用 动 滑 轮 时 的 距 离 分 析
S =2h
h
（三）、定、动滑轮的实质
定 滑 轮 的 实 质 是 等 臂 杠 杆
O
动滑轮实质是一个动力臂等于 阻力臂二倍的省力杠杆
想想议议
定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。 动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的 方向呢？
滑轮的位置 随物体一起 运动的叫做 动滑轮。

解：由杠杆平衡条件L1×F1=F2×L2得 AO×G物 = OB×G秤砣
即：0.03m×m物×10N/kg =0.27m×2kg×10N/kg ∴m物=18kg
答：物体的质量为18kg
知识要点:
概念：一根硬棒，在力的作用下，能围绕着固 定的点转动，这根硬棒就叫杠杆。
支点O：杠杆围绕着转动的固定点；
结论：杠杆的平衡不仅与动力和阻力的大小 有关，还与力的作用点及力的作用方向有关。
认识杠杆的五要素:
杠杆示意图:
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
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
F1动力 使杠杆转 动的力
动力作用线
力臂的作法
杠
基本 要素
动力F1：使杠杆转动的力； 阻力F2：阻碍杠杆转动的力；
杆
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
杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 ：
二 杠杆的平衡条件
1.杠杆平衡：当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消 时，杠杆将处于平衡状态，这种状态叫作杠 杆平衡。
观察：杠杆平衡
①右图是一个平衡的杠杆，移 动一边钩码的悬挂点，会产生 什么现象？
②如下图所示，用带杆的滑轮向左或向右推动右边挂钩 码的悬线，改变作用力的方向，这时会产生什么现象？
阻力臂L２ 支点O
动力臂L１ 动力Ｆ１
阻力Ｆ2
杠杆力臂的作法
F2
L1
Ｏ
L2
F1
杠杆力臂的作法
F1
L1
Ｏ F2 L2
探究杠杆的平衡条件
实验设计 器材: 杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台