人教版物理九年《杠杆》

1、2021/3/1312021/3/1322021/3/1332021/3/1342021/3/1352021/3/136认识杠杆认识杠杆2021/3/137认识杠杆认识杠杆2021/3/138思考思考:现实生活还有哪些杠杆的实例呢现实生活还有哪些杠杆的实例呢?2021/3/139思考思考:杠杆有什么共同特征杠杆有什么共同特征有力的作用绕固定点转动硬棒 在力的作用下在力的作用下, ,能绕某一能绕某一固定点转动的硬棒固定点转动的硬棒. .杠杆杠杆:认识杠杆认识杠杆2021/3/1310F1O L1L2F2杠杆的五要素杠杆的五要素支点支点O:O:杠杆绕着转动的点杠杆绕着转动的点动力动力: :使杠杆转

2、动的力使杠杆转动的力阻力阻力: :阻碍杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力动力臂动力臂l: :支点到动力作用线的支点到动力作用线的垂直垂直距离距离阻力臂阻力臂l: :支点到阻力作用线的支点到阻力作用线的垂直垂直距离距离均作用在杠杆上均作用在杠杆上2021/3/1311力臂的作法力臂的作法1.1.找出找出支点支点O O2.2.沿力的方向作出沿力的方向作出力的作用线力的作用线3.3.从支点向力的作用线作从支点向力的作用线作垂线段垂线段, ,并标出并标出符号。符号。2021/3/1312支点支点O动力臂动力臂l阻力臂阻力臂l动力动力阻力阻力2力臂的作法（动力及阻力在支点力臂的作法（动力及阻力在支点异异侧）侧

3、）2021/3/13133 若一力作用在杠杆上若一力作用在杠杆上,作用点不变作用点不变,但但 作用方向改变作用方向改变,力臂是否改变力臂是否改变?答:要改变F1OL1L12021/3/1314请分别作出F1、F2、F3所对就的动力臂2021/3/1315力臂的作法力臂的作法（动力及阻力在支点（动力及阻力在支点异异侧）侧）oF1F2请分别作出动力请分别作出动力F1及阻力及阻力F2对对应的力臂对对应的力臂2021/3/1316力臂的作法力臂的作法2021/3/1317杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l12021/3/13185 5、钢丝钳是日常生活中常用到的、钢丝钳

4、是日常生活中常用到的工具工具, ,使用钢丝钳时涉及到许多物使用钢丝钳时涉及到许多物理知识理知识, ,请写出三个请写出三个: :(1)(1) 。(2)(2) 。(3)(3) 。2021/3/1319力臂的作法（动力及阻力在支点力臂的作法（动力及阻力在支点同同侧）侧）2021/3/1320图11.2.2如图所示,动力F的力臂是（ ）AODBOCCOBDDB2021/3/1321Ol1F1l2F21.1.找找支点支点2. 2. 作作力的作用线力的作用线3. 3. 作作力臂力臂力臂的作法（动力及阻力在支点力臂的作法（动力及阻力在支点同同侧）侧）2021/3/1322杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1

5、F1l2F2杠杆杠杆2021/3/1323力臂的作法力臂的作法2021/3/1324杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F22021/3/1325探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件物体的平衡状态物体的平衡状态杠杆的平衡状态杠杆的平衡状态保持保持匀速直线运动匀速直线运动保持静止保持静止保持保持匀速转动匀速转动保持静止保持静止2021/3/1326探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件猜想猜想:杠杆的平衡可能与哪些因素有关杠杆的平衡可能与哪些因素有关?杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件物体的平衡条件物体的平衡条件受受平衡力平衡力作用作用只与只与力的三要素力的三要素有关有关2021/3/1327A

6、B实验设计实验设计杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件器材器材:测量的物理量测量的物理量:力力力臂力臂 A、B两图中的杠杆两图中的杠杆处于静止状态处于静止状态,实验时采用实验时采用哪幅图哪幅图?为什么为什么?讨论讨论: 实验时实验时,使杠杆在使杠杆在水平水平位置位置平衡平衡,便于在杠杆上便于在杠杆上直直接读出力臂接读出力臂的大小。的大小。2021/3/1328CD探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 在实验前在实验前,是否也要调节杠杆在水平位是否也要调节杠杆在水平位置平衡置平衡?为什么为什么?讨论讨论: 实验前实验前,使杠杆在使杠杆在

7、水平水平位置位置平衡平衡,为了为了避免杠杆自避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影身的重力对杠杆平衡的影响响。2021/3/1329探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件实验步骤实验步骤:1.1.调节杠杆调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。在水平位置平衡。2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码在杠杆的左侧挂上适量的钩码,用弹簧用弹簧测力计在测力计在竖直方向竖直方向拉拉,使杠杆在水平位使杠杆在水平位置平衡置平衡,记下弹簧测力计示数。记下弹簧测力计示数。3.改变钩码数量或位置改变钩码数量或位置,重复上面的步骤重复上面的步骤,得出得出三组三组数据。数据。2021/3/1330实验实验次数次数F F1 1/

8、N/NL L1 1/ /格格F F2 2/N/NL L2 2/ /格格1244223223杠杆平衡条件杠杆平衡条件:(杠杆原理杠杆原理)探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件F F1 1+ L+ L1 1F F2 2+ L+ L2 22+ +44+ +23+22+34+12+234122F F1 1L L1 1（N N格）格）F F2 2L L2 2 （N N格格）886644动力动力动力臂动力臂=阻力阻力阻力臂阻力臂F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 2021/3/1331Ol1=9ml2=7cmF1=200NF2杠杆的平衡条件应用杠杆的平衡条件应用例题例题:由由F F1 1l

9、1 1F F2 2l2 2 得得: :解解:F F2 2= =F F1 1 l1 1l2 2= =200N200N9m9m0.07m=2.57=2.5710104 4N Nm m= =F F2 2g g= =10Nkg12.572.5710104 4N N=2.57=2.5710103 3kg kg = = 2.57t2.57t2021/3/1332杠杆的分类杠杆的分类杠杆平衡条件杠杆平衡条件：F F1 1l1 1F F2 2l2 2 F F1 1F F2 2= =l2 2l1 1三类杠杆三类杠杆:若若l1 1l2 2, ,则则F F1 1 F F2 2若若l1 1= = l2 2, ,则则F

10、 F1 1 F F2 2若若l1 1l2 2, ,则则F F1 1 F F2 2省力杠杆省力杠杆等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆小结小结:判断杠杆的类型判断杠杆的类型, ,实际就是比较实际就是比较动力臂动力臂和阻力臂和阻力臂的大小的大小2021/3/1333生活生活物理物理社会社会生活中的剪刀生活中的剪刀思考思考:什么情况下什么情况下,人们会选用费力杠杆人们会选用费力杠杆? 使用费力杠杆有什么好处使用费力杠杆有什么好处? 当当阻力比较小阻力比较小时时,人们会选用费力杠杆。人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会使用费力杠杆会省距离省距离,很方便。很方便。2021/3/1334杠杆的分类杠杆的分类省力

11、杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆等臂杠杆等臂杠杆特点特点应用应用特点特点应用应用特点特点应用应用三三.杠杆的应用杠杆的应用: :省力省力, ,费距离费距离: :费力费力, ,省距离省距离: :不省力不省力, ,也不省距离也不省距离2021/3/1335F F1 1F F2 2动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是省力杠杆是省力杠杆省力杠杆省力杠杆2021/3/1336h hS=4hS=4hO OF F2 2F F1 1A AB BF F2 2F F1 1A AB B

12、省力省力, ,费距离费距离省力杠杆的特点省力杠杆的特点举例生活中省力标杆（举例生活中省力标杆（4 4种以上）种以上）? ?2021/3/1337省力杠杆省力杠杆2021/3/1338杠杆示意图的作法杠杆示意图的作法l1F1l2F22021/3/1339F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2 L L1 1 L L2 2 F F1 1 F F2 2这这是费力杠杆是费力杠杆费力杠杆费力杠杆2021/3/1340F F2 2F F1 1S=h/4S=h/4h hA AB BA AB BF F2 2F F1

13、1O O费力费力, ,省距离省距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点举例举例? ?如钓鱼杆、筷子等如钓鱼杆、筷子等2021/3/1341费力杠杆费力杠杆2021/3/1342F F2 2F F1 1动力臂动力臂L L1 1阻力臂阻力臂L L2 2O O由由 F F1 1L L1 1=F=F2 2L L2 2LL1 1 = = L L2 2FF1 1 = = F F2 2这这是等臂杠杆是等臂杠杆不省力不省力, ,也不省距离也不省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点举例举例? ?2021/3/1343小结小结省力杠杆的特点省力杠杆的特点 A A 动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 B B 省力但是费距离省力但

14、是费距离费力杠杆的特点费力杠杆的特点 A A 动力臂小于阻力臂动力臂小于阻力臂 B B 费力但是省距离费力但是省距离等臂杠杆的特点等臂杠杆的特点 A A 动力臂等于阻力臂动力臂等于阻力臂 B B 不省力也不省距离不省力也不省距离2021/3/1344杠杆的分类杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类请对下列器具应用的杠杆进行分类:等臂杠杆等臂杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆2021/3/1345杠杆的分类杠杆的分类请对下列器具应用的杠杆进行分类请对下列器具应用的杠杆进行分类:省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力杠杆费力杠杆省力杠杆省力杠杆费力

15、杠杆费力杠杆2021/3/13462 杠杆是否都是直的杠杆是否都是直的?1 力臂是一定在杠杆上吗力臂是一定在杠杆上吗?3 若一力作用在杠杆上若一力作用在杠杆上,作用点不变作用点不变,但但 作用方向改变作用方向改变,力臂是否改变力臂是否改变?答答:不是不是答答:杠杆可以是直的杠杆可以是直的,也可以是弯的也可以是弯的答答:要改变要改变常见问题常见问题:2021/3/1347例例: : 如图所示杠杆如图所示杠杆, ,在在A A端施一个端施一个始终与杠杆垂直始终与杠杆垂直的力的力F F, ,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时, ,F F大小的变化情况是大小

16、的变化情况是（ ） A大小不变大小不变 B由小变大由小变大 C先变大后变小先变大后变小 D先变小后变大先变小后变大 GO2021/3/1348GOL L2 2GL L2 2例例: : 如图所示杠杆如图所示杠杆, ,在在A A端施一个端施一个始终与杠杆垂直的始终与杠杆垂直的力力F F, ,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时时, ,F F大小的变化情况是大小的变化情况是（ ） A A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 D D先变小后变大先变小后变大 GO2021/3/13492、下列杠杆中,哪一个与其它三个不属于同类

17、? （ ）A、正在撬道钉的道钉撬 B、正在拔铁钉的羊角锤C、正在起瓶盖的起子 D、正在掀土的铁锨。 练习练习:D1、人体的前臂可视作（填“省力”或“费力”）杠杆,当曲肘将重物举起时,阻力臂大小将（填“增大”或“减小”）O费力费力减小减小2021/3/13501图中的铡刀、瓶盖起子、手图中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆推车、铁锨都属于杠杆,其中费力其中费力杠杆是杠杆是( )2021/3/1351在下列工具中省力的是哪一组（ ）A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子;B. 镊子、钓鱼杆、剪子;C. 铡刀、天平、钓鱼杆;D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。练习一练习一A AB BC CD

18、 D2021/3/1352图中的等臂杠杆处于水平位置并静止图中的等臂杠杆处于水平位置并静止,B,B端绳端绳子的拉力子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=G;A. F=G;B. FB. F G G; ;C. F C. F G G; ;D. D. 无法比较。无法比较。练习三练习三提示提示A AO OB BF FG GA AB BC CD D2021/3/1353图中的等臂杠杆处于水平位置并静止图中的等臂杠杆处于水平位置并静止,B,B端绳端绳子的拉力子的拉力F F与与A A端重力端重力G G相比（相比（ ）A. F=G;A. F=G;B. FB. F G G; ;C.

19、F C. F G G; ;D. D. 无法比较。无法比较。练习三练习三L L2 2L L1 1A AB BC CD DA AO OB BF FG G先画出臂先画出臂, ,再进行判断再进行判断2021/3/1354小资料小资料 “给我一个立足点给我一个立足点,我就能移动地球。我就能移动地球。”这是希这是希腊科学家阿基米德的一句名言。实际上腊科学家阿基米德的一句名言。实际上,用杠杆移动用杠杆移动地球是不可能的。但是这反映了阿基米镕发现杠杆地球是不可能的。但是这反映了阿基米镕发现杠杆规律后的兴奋心情。规律后的兴奋心情。 几乎每一台机器中都少不了江杆几乎每一台机器中都少不了江杆,就是在人体中就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西,弯一弯一下腰下腰,甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用,了了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识,还能学会许还能学会许多生理知识。多生理知识。2021/3/1355小资料小资料 点一下头或抬一下头是靠杠杆的点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用作用(见图见图),杠杆的支点在脊柱之顶杠杆的支点在脊柱之顶,支支点前后各有肌肉点前后各有