九年级物理全册第十一章简单机械和功11、1杠杆授课课件新版苏科版

④标力臂（标垂足---直角符号、标力臂---支
点到垂足的距离 ）。
知1－讲
感悟新知
注意： 1.力臂是一定在杠杆上吗？ 答：不是。
2. 杠杆是否都是直的？ 答：杠杆可以是直的，也可以是弯的。
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。
知1－讲
感悟新知
知1－练
L1动力臂
动力作用线
F2阻力
支点到动力作用线的距离
感悟新知
一“点”——支点O（一定在杠杆上）
杠
杆 五
二“力”——
动力F1 相对的
要
阻力F2
素
动力臂L1
三“臂”——
画杠杆力臂的方法
阻力臂L2
①找点（确定支点）；
②画线（画力的作用线，一般画为虚线）；
③作垂线段（从支点向力的作用线作垂线，垂
足在力的作用线上，一般画为虚线）；
知1－讲
定义：物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒,叫做杠杆。 跷跷板及上面列举的生产工具都是杠杆。
注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的, 即杠 杆可以是各种各样的形状。
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杠杆的五要素:
阻力作用线
使杠杆转动的力
F1动力
知1－讲
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
阻碍杠杆转动的力
情况下使用，费力杠杆一般在阻力小的情况下为了省距
离而使用．
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例 3 皮划艇是我国的奥运优势项目之一，如图所示， 知3－练 是我国选手夺冠时的场景。在比赛中，运动员一 手支撑住桨柄的末端(视为支点)，另一手用力划 桨，此时的船桨是( B ) A．等臂杠杆 B．费力杠杆 C．省力杠杆 D．省功杠杆
课时导入
你知道这些工具是利用了什么原理吗？ 下面我们就来学习它？
感悟新知
知识点 1 什么是杠杆
人们生产、生活中用到了下列的工具
知1－导
感悟新知
知1－导
感悟新知
今天我们用塔吊建成现代化城市！
知1－导
感悟新知
这些工具具有什么共同特征呢？
知1－讲
感悟新知
杠杆的概念
共同 特征
1.受力的作用 2.绕固定点转动 3.比较坚硬
知2－讲
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3. 制定计划与设计实验 器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
测量的物理量:力的大小 力臂的长度 (1)杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起
什么作用? 调节杠杆自身的平衡。 (2) A、B两图中的杠杆处于静止状态，
实验时采用哪幅图？为什么？ 采用A图。实验时，使杠杆在水平
位置平衡，便于在杠杆上直接读
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总结
知2－讲
利用杠杆的平衡条件公式时，动力和阻力的单 位要统一为力的单位“N”，动力臂和阻力臂的单 位要统一，但不一定是“m”，其他长度单位统一 也可以。杆是否平衡，决定于( C ) A．动力与阻力的大小 B．动力臂与阻力臂的长短 C．动力与动力臂乘积和阻力与阻力臂乘积的大小 D．以上都不对
例 1 下图中关于动力F1的力臂的作图中，正确的是( C )
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知1－练
导引：画动力臂的方法是过支点作动力作用线的垂 线段，而A、B选项中线段与动力作用线不 垂直，所以A、B选项错误；又因为D选项 中，表示力臂的不是支点到动力作用线的距 离，故D选项错误，C选项正确。
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总结
知1－讲
力臂是点到线的距离，找到点(支点)和线(力的作 用线)，由点向线作垂线段即可。画力臂的方法可记 为：一找点，二作线，点向线作垂线。
出或量出力臂的大小。
知2－讲
A B
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实验步骤：
知2－讲
1. 调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 2. 在杠杆的左侧一个位置挂上适量的钩码，记录 此
位置，同时在右侧挂上适量的钩码，移动此钩码的 位置使杠杆在水平位置平衡，记录此位置。 3. 改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组 数据。
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第十一章 简单机械和功
第一节 杠杆
学习目标
1 课时讲解 2 课时流程
什么是杠杆 杠杆的平衡条件 生活中的杠杆
逐点 导讲练
课堂 小结
作业 提升
课时导入
复习提问
引出问题
埃及金字塔是世界七大奇迹之一。其中法老胡夫的陵墓最 大，建于公元前二十七世纪，高146.5米，相当于40层楼 高，由230万块重约2.5吨的大石块叠成，最大的一块重约 16 吨，全部工程历时30余年。古埃及人用什么工具创造 了这一奇迹？
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知2－讲
导引：(1)力臂的画法：过支点作力的作用线的垂线段； (2)杠杆平衡的条件：动力乘以动力臂等于阻力乘 以阻力臂；根据直角三角形角与边的关系，求出 绳子对杠杆拉力的力臂；再利用已知的重力和重 力的力臂以及杠杆平衡的条件求出拉力F的大小。
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解：(1)如图所示。
知2－讲
(2)如图所示，在Rt△OAD中,∠ODA＝90°,∠DAO ＝30°,所以OD＝1/2OA＝1/2×50 cm＝25 cm。 根据杠杆平衡条件得：F×OD＝G×OC，即F× 25 cm＝20 N×30 cm，解得：F＝24 N。
个力使杠杆逆时针转动。 2. 画力臂的顺口溜：一定点，二画线(力的作用线)，
三作垂线段。
剪刀是费力杠杆．
图11-1-8
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等臂杠杆的特点
O
动力臂l1
F1
F2
等臂杠杆不省力，也不省距离
知3－讲
由 F1l1=F2l2 ∵l1 = l2 ∴F1 = F2
这是等臂杠杆
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方法技巧 ：
知3－讲
判断杠杆类型的两种方法：
1.根据动力臂l1和阻力臂l2 的大小关系判断； 2.根据应用目的和效果判断：省力杠杆一般在阻力大的
由 F1l1=F2l2 ∵l1>l2 ∴F1< F2 这是省力杠杆
动力臂l1
F2
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省力杠杆的特点
A’
O
Ah
F2 F2
B’ F1
知3－讲
S=4h F1
B
可见，省力杠杆虽然省力， 但费了距离
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费力杠杆
知3－讲
F2
由 F1l1=F2l2 ,
∵l1 < l2 ,∴F1 >
O
F2 ,这是费力杠杆
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知识点 2 杠杆的平衡条件
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。 让我们从跷跷板开始进行探究。
唉！怎样才使它平衡
买菜
知2－导
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活动：探究杠杆的平衡条件
知2－讲
为了便于探究跷跷板怎样才能平衡，可以对它进行简化。
用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人。 跷跷板的简化装置：
知2－讲
感悟新知
知2－讲
例2 如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A 端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一 重为20 N的物体，杠杆处于水平静止状态。已知OA 长为50 cm，OC长为30 cm，∠OAB＝30°。
(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？
4.进行实验与收集数据 实验注意事项
知2－讲
1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆
在水平位置平衡。
特别提醒： 这样做的目的：
2.挂钩码后，不能再移动平衡螺母，
让杠杆的重心刚好在 支点上，使重力的力
只能通过移动钩码的位置使杠杆平衡。臂为零，以消除杠杆
重力对实验的影响．
3.读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直
接读出力臂的长度。
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请同学们开始做实验
实验数据记录
实验次数 1 2 3
F1/N 2 5
10
L1/m 0.15 0.08
0.05
F2/N 3 10
5
知2－讲
L2/m 0.10 0.04 0.10
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5. 分析论证、得出结论
知2－讲
杠杆的平衡条件：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
当F1l1 = F2l2 时，杠杆平 衡；当F1l1 ＞ F2l2 时，杠
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知1－练
1.下列关于杠杆的说法中，错误的是( D ) A．杠杆可以是直的，也可以是弯的 B．动力使杠杆转动，阻力阻碍杠杆转动 C．支点可能在杠杆的端点，也可能在杠杆中间 D．杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
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知1－练
2.【中考·河南】如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板。 她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端，放手后， 杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是( D ) A．苹果的重力 B．橘子的重力 C．杆对橘子的支持力 D．苹果对杆的压力
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知2－练
2．【中考·自贡】如图所示的杠杆正处于水平平衡，若 在杠杆两边的钩码下再挂一个钩码(钩码的质量都 相同)，杠杆将(C ) A．还继续处于水平平衡 B．右端上升，左端下降 C．右端下降，左端上升 D．无法确定杠杆的运动状态
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知识点 3 生活中的杠杆
省力杠杆
F1
阻力臂l2
O
知3－讲
F1·L1=F2·L2 或 交流与合作
F1 L1 F2 L2
杆向动力F1的方向转动； 当F1l1＜F2l2时，杠杆向阻 力F2 的方向转动．
你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?
总之，杠杆的平衡条件是F1·L1 = F2·L2
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方法技巧： 杠杆平衡的调节原则：将平衡螺母
向杠杆的翘起端调节（类似于托盘天平 的调节：左偏右调）．
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知3－练
导引：运动员一手支撑住桨柄的末端，末端视为支 点，另一手用力划桨，阻力臂大于动力臂。 因此，此时的桨属于费力杠杆。
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总结
知3－讲
识别杠杆的类型用比较法，通过比较动力臂与阻 力臂的大小关系，来判断杠杆的类型。
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1．关于费力杠杆，下列说法正确的是( D ) A．费力杠杆的动力臂大于阻力臂 B．费力杠杆不能省距离 C．费力杠杆会费力，因此没有用处 D．费力杠杆可以省距离
F1
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费力杠杆的特点
F1
B’
F1 O
A’
h
F2 S=4h
A
B
F2
可见，费力杠杆虽然费了力，但可以省距离
知3－讲
感悟新知
误区警示：
知3－讲
1.不要误认为费力杠杆会费力就没有用处，人们使用费力杠
杆可以省距离，比如筷子、钓鱼竿的使用．
2.有些杠杆由于使用方法的不同，可能有时会省力，有时会
费力，如使用图11-1-8 所示的剪刀，若动力F1 不变，被剪的 物体置于a处时，剪刀是省力杠杆，被剪的物体置于b处时，
知3－练
感悟新知
知3－练
2．【中考·德州】如图所示的四种情景中，使用的工 具属于费力杠杆的是( A )
课堂小结
杠杆
概念
杠杆
平衡条件
画杠杆力臂的方法
课堂小结
杠杆
1. 动力方向和阻力方向之间的关系： (1)若支点在杠杆的中间，两力方向基本相同；若支点
在杠杆的一端，两力方向应该相反； (2)动力和阻力中，一个力使杠杆顺时针转动，则另一
感悟新知
作出杠杆的五要素 L1 o L2
F2 F1
知2－讲
感悟新知
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