資源簡介

(共45張PPT)
2024年秋季
蘇科版物理
九年級上冊
第11章 簡單機械和功
一·杠桿
1
學習目標
2
課時導入
3
感悟新知
4
隨堂檢測
5
課堂小結
1.認識杠桿，通過課堂作圖分析，知道杠桿的五要素
2.通過課堂探究、現象分析，知道杠桿的平衡條件
3.能夠運用杠桿平衡條件計算并解釋一些生活問題
4.通過課堂探究、理論分析，能對杠桿進行分類，能夠辨析三類杠桿并分辨生活中常見物體的杠桿類型
真的嗎？
只要給我一個支點，我就可以移動地球。——阿基米德
知識點
認識杠桿
1
杠桿：物理學中將在力的作用下可繞一固定點轉動的硬棒稱為杠桿 。
知識點
杠桿五要素
2
注釋：力臂是支點到力的作用線的距離應為垂直距離且力臂不一定只會在杠桿上
知識點
杠桿五要素
2
討論分析此圖杠桿的要素
知識點
杠桿五要素
2
歸納
根據前面幾幅圖分析杠桿的支點所在位置有兩種情況：
1.在兩力之間
2.在兩力之外
知識點
杠桿作圖（重難點）
3
1，找支點
2，分析阻力和動力，并沿力的方向畫出力的作用線
動力Ｆ１
支點O
動力臂L1
3，從支點向力的作用線作垂線段，即為對應力的力臂
阻力Ｆ2
阻力臂L2
練習1
作出下圖的力臂
思考：1.杠桿只能是直的嗎？
2.如果此圖中只力F的方向發生變化，力臂不會發生變化？
練習2
練習3
練習4
如圖所示，OA是均勻的輕質桿，在拉力F的作用下，桿處于水平狀態，畫出拉力F的力臂。
練習5
如圖是手機自拍桿的示意圖，將自拍桿看作一個杠桿，O為支點，請畫出手機所受重力G的示意圖及重力的力臂L。
練習6
知識點
探究杠桿的平衡條件
4
1.實驗猜想：杠桿的平衡條件與什么有關？
動力，阻力，動力臂，阻力臂
2.實驗器材：杠桿、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺
思考實驗裝置使用甲還是乙，理由是什么
甲，杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂的大小
知識點
探究杠桿的平衡條件
4
3.實驗設計步驟：
(1) 安裝好杠桿，調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。
思考平衡螺母的作用
調節杠桿水平位置平衡，消除杠桿自重對杠桿平衡的影響
思考：若杠桿未在水平位置平衡，該怎么調節平衡螺母
哪一端高，平衡螺母就向哪一端調。即杠桿右端高，平衡螺母向右調；左端高，平衡螺母向左調。
知識點
探究杠桿的平衡條件
4
3.實驗設計步驟：
(2) 在杠桿的左側一個位置掛上適量的鉤碼，記錄此位置，同時在右側豎直拉動彈簧測力計，記錄此位置。
討論：看圖彈簧測力計使用那種方式拉動，理由
第一種。便于直接讀取力臂大小，只有杠桿水平位置平衡且彈簧測力計豎直向下拉，力臂正好在杠桿上
提示：掛鉤碼后，不能再動平衡螺母
知識點
探究杠桿的平衡條件
4
3.實驗設計步驟：
(3) 使用控制變量法分別再做三次實驗，一是保持鉤碼和彈簧測力計的位置不變，改變鉤碼的數量，即改變阻力大小。二是保持鉤碼數量和位置不變，改變彈簧測力計的位置，即改變動力臂。三是保持彈簧測力計的位置和鉤碼的數量不變，改變鉤碼的位置，即改變阻力臂。分別測出實驗數據記錄在表格中。
知識點
探究杠桿的平衡條件
4
4.實驗表格
次數 動力F1 /N 動力臂l1/m 阻力F2 /N 阻力臂l2 /m
1 2 3 3 2
2 4 3 6 2
3 3 2 3 2
4 4 3 3 4
知識點
探究杠桿的平衡條件
4
5.實驗數據分析及結論
由實驗數據對動力動力臂阻力阻力臂進行定量分析得：F1l1＝ F2l2
結論：杠桿的平衡條件:動力×動力臂 ＝ 阻力×阻力臂
提示：利用此公式計算時，力和力臂的單位各自要統一
練1
圖甲是某實驗小組探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。
（1）掛鉤碼前，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于______（選填“平衡”或“非平衡”）狀態；要想使杠桿在水平位置平衡，接下來應將杠桿兩端的螺母向______（選填“左”或“右”）側調節；
（2）圖乙是一個平衡的杠桿，此時調節杠桿在水平方向平衡的目的是________________。此時若推動右側鉤碼的懸線（如圖丙所示），就會發現杠桿______（選填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）；
平衡
便于測量力臂的長度
左
左端下沉
練1
（3）小組中有的同學采用在圖乙右端用彈簧測力計代替鉤碼，將測力計豎直向下拉的方法進行實驗，這樣做的好處是______________________ ；
（4）在探究過程中，需要進行多次實驗的目的是_____________________ ；通過實驗，得出杠桿平衡條件是__________________；
（5）某同學提出，若支點不在杠桿的中點，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是該小組利用圖丁所示的裝置進行探究，以彈簧測力計的拉力為動力F1，鉤碼對繩子拉力為阻力F2，多次改變動力作用點的位置進行實驗發現：當杠桿水平平衡時，F1l1______F2l2，其原因可能是______________________ 。
彈簧測力計測量拉力更加精確，直觀簡單
得到普遍規律，避免偶然性
F1l1＝ F2l2
＞
杠桿自重產生的影響
練2
1
增大
如圖所示，小明正在做俯臥撐，把他的身體看作一個杠桿，O為支點， A 為重心，他的體重為600N。求：
（1）動力臂L1； （2）雙手支持力F。
練3
1.5 m
360N
練3
O
l1=9m
l2=7cm
F1=200N
F2
書上例題：
由F1l1＝F2l2 得：
解：
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.07m
=2.57×104N
=2.57×103kg = 2.57t
m
=
F2
g
=
10N·kg—1
2.57×104N
知識點
杠桿分類
5
作出力臂可得，動力臂大于阻力臂，根據杠桿平衡條件可知，動力小于阻力，此類杠桿為省力杠桿
特點：省力，費距離
支點O
知識點
杠桿分類
5
觀察此圖可知：動力臂小于阻力臂，根據杠桿平衡條件可得，動力大于阻力，此類杠桿為費力杠桿
特點：費力，省距離
知識點
杠桿分類
5
作出力臂可得：動力臂等于阻力臂，根據杠桿平衡條件可得，動力等于阻力，此類杠桿為等臂杠桿
F2
F1
阻力臂l2
動力臂l1
特點：等臂杠桿既不省力也不省距離，是為了改變力的方向
總結
類型 特征 特點 實 例
省力杠桿 l動＞l阻 F1費力杠桿 l動＜l阻 F1>F2 費力省距離 縫紉機踏板、起重臂、人的前臂、理發剪刀、釣魚竿
等臂杠桿 l動＝l阻 F1＝F2 不省力不省距離，改變力的方向 天平、蹺蹺板
如圖所示，從杠桿的分類來說，食品夾屬于______杠桿，若需要夾起一個較滑且較重的食物，握夾子的手指應該距離食物更_____ （填“近”或“遠”）。

練1
費力
近
練2
費力
省距離
省力
費距離
練3
請對下列器具應用的杠桿進行分類：
省力杠桿
費力杠桿
練3
請對下列器具應用的杠桿進行分類：
等臂杠桿
費力杠桿
費力杠桿
知識點
生活中的物理
6
觀察生活中不同種類的剪刀并分析各自的特點
知識點
生活中的物理
6
人體中的部分杠桿
桿秤是我國古老且至今仍在使用的一種衡量工具，如圖的桿秤可視為杠桿，提鈕處為支點O，若不計其自重，當在掛鉤懸掛被稱物體后處于平衡狀態，已知CO 2厘米，OD 20厘米，秤砣的重力為10牛，求：
（1）被稱物體的重力；
（2）若這桿秤所能測物體的最大重力為200牛，求OB 的長度。
（1）100 N，由杠桿平衡條件F1l1 = F2l2可知，
G秤砣×OD = G物體×OC，則 G物體 =100N。
（2）40cm，由杠桿平衡條件F1l1 = F2l2可知，
G秤砣×OB = G最大×OC，則OB=40cm。
A
如圖所示，質量為8kg邊長為5cm的正方體物塊A置于水平地面上，通過細繩系于輕質杠桿BOC的B端，杠桿可繞O點轉動，且CO＝3BO，在C端用F＝10N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。（繩重不計，g取10N/kg）求：
（1）物體A的重力；
（2）B端細繩的拉力；
（3）物體A對地面的壓力。

80N
30N
50N
4
如圖所示，AB為一輕質的杠桿，O為杠杠AB的支點，杠桿A端掛一正方體金屬塊C，它的重力G=60N，密度ρ=6×103kg/m3，作用在杠桿B端的拉力F為30N時，杠桿AB水平平衡。已知OA：OB=4:5，求
（1）杠桿A端對金屬塊C的拉力F A；
（2）金屬塊C對地面的壓強P；
（3）若將金屬塊C浸沒在水中，為保證杠桿AB水平平衡，則作用在杠桿B端的拉力F 是多少？
O
A
B
F
C
2.25×103Pa
37.5N
40N
一固定點
動力
動力臂
阻力
動力×動力臂=阻力×阻力臂
＞
＞
＜
＜
=
=
謝謝！同學們再見！

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