苏科 九年级 物理 上册《11.1杠 杆》课件

第一节杠杆第十一章简单机械和功逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2认识杠杆杠杆的平衡条件杠杆的分类知识点杠杠的特点知1－讲感悟新知1杠杆的定义物理学中，将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆。科学思维模型建构：杠杆是从具有复杂外形的机械中抽象出来的理想模型，根据不同工具的共同特点建立杠杆概念的过程，就是模型建构的过程。我们学过的光线、匀速直线运动、力的示意图等都是理想模型。知1－讲感悟新知实践观察：如图1所示，使用螺丝刀撬图钉；如图2所示，使用羊角锤撬钉子。知1－讲感悟新知分析概括：从受力、运动状态、材料等角度分析，这两个工具工作时，有哪些共同的特点？结论总结：(1)都受两个力——使工具转动的力和阻碍工具转动的力；(2)均绕着某个点转动；(3)工具的材料硬度较大。知1－讲感悟新知深度思考可以认定为杠杆的工具和设备，对形状有什么要求？深度理解杠杆对形状没有要求。杠杆可以是直的，如图1中的螺丝刀；杠杆也可以是弯的，如图2中的羊角锤。感悟新知2.与杠杆有关的名词五要素物理含义图示支点(O)杠杆绕其转动的点动力(F1)使杠杆转动的力阻力(F2)阻碍杠杆转动的力动力臂(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知1－讲知1－讲感悟新知深度思考(1)动力和阻力都是作用在杠杆上，两个力对杠杆的作用效果相同吗？动力和阻力对杠杆的转动效果相反。若动力使杠杆顺时针转动，阻力一定使杠杆逆时针转动。知1－讲感悟新知(2)支点对杠杆也有力的作用，为什么忽略这个力对杠杆的影响？支点对杠杆的力的力臂为零，这个力对杠杆的转动没有影响，从而忽略这个力对杠杆的影响。知1－讲感悟新知3．力臂的画法(1)画力臂的步骤知1－讲感悟新知(2)力臂的表示方法：可以用两端带箭头的线段来表示力臂的长短（如图3所示），也可以用大括号来表示力臂的长短（如图4所示）。知1－讲感悟新知易错警示1.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。2.力臂可以不在杠杆上，如图3，也可以在杠杆上，如图4。知1－讲感悟新知深度思考力臂是支点到力的作用线的距离，是否有力臂恰好就是支点到力的作用点的距离的特例？深度理解对直的杠杆而言，假如力臂恰好沿着杠杆，这时力臂就是支点到力的作用点的距离。如图4中的两个力臂。感悟新知知1－练如图5所示是用钓鱼竿钓鱼的情景，其中动力为F1，请在图中作出动力臂l1与阻力F2。例1解：如图6所示.考向：杠杆作图——作力臂或杠杆受力示意图感悟新知解题秘方：作阻力的示意图，由于阻力的受力物体是杠杆，所以阻力的作用点要画在杠杆上，根据“动力、阻力使物体转动的方向相反”判断阻力的方向。解析：作阻力示意图：渔线对钓鱼竿右端竖直向下的拉力即为阻力F2，阻力作用点画在钓鱼竿末端，沿渔线向下作有向线段表示阻力F2；作动力臂l1：找点——支点为O；画线——力F1的作用线；作垂线段——从支点O向力F1的作用线作垂线段即为动力F1的力臂；标符号——在力臂旁标出l1。知1－练知识点杠杆的平衡条件知2－讲感悟新知21.当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆处于平衡状态。2.探究杠杆的平衡条件实验设计：如图7所示，设杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计对杠杆竖直方向的拉力F1是动力、动力臂为l1，钩码对杠杆的拉力F2是阻力、阻力臂为l2。知2－讲感悟新知实验要点实验前，通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡；实验时，通过改变弹簧测力计的拉力，使杠杆在水平位置平衡。实验过程中，不能调节杠杆两端的平衡螺母。知2－讲感悟新知深度思考

实验前要调节杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是什么？实验数据：实验序号动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m11.50.220.1523.00.240.1536.00.140.1544.00.140.1知2－讲感悟新知分析论证：（1）使每次实验中的动力和动力臂相乘、阻力和阻力臂相乘，可以发现每次实验的两个乘积相等。（2）计算每次实验中的动力与阻力的比值和阻力臂与动力臂的比值，可以发现每次实验的两个比值相等。实验结论：杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。知2－讲感悟新知科学方法运用计算的方法处理实验数据的要点：相同单位的物理量可加减，也可乘除；不同单位的物理量只能乘除，不能加减。知2－讲感悟新知3.杠杆平衡条件(1)内容：动力×动力臂=阻力×阻力臂．(2)字母表示：F1l1=F2l2．深度思考影响杠杆平衡的因素有力和力臂，杠杆是否平衡究竟是由什么决定的？杠杆不平衡时，将如何转动？知2－讲感悟新知深度理解杠杆是否平衡，不是由力或力臂决定的，而是由两者的乘积决定的。当F1l1=F2l2

时，杠杆平衡；当F1l1>F2l2时，杠杆向动力F1

使杠杆转动的方向转动；当F1l1<F2l2

时，杠杆向阻力F2

使杠杆转动的方向转动。感悟新知知2－练[中考·宿迁]在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。例2考向：探究杠杆的平衡条件感悟新知知2－练（1）实验前，杠杆静止在如图8甲所示位置，应将______向______调节，把铅垂线放置于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线______（填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡。平衡螺母右重合感悟新知知2－练（2）如图乙所示，需要在B点挂上______个钩码，杠杆将在水平位置平衡；再次在其两边各加挂上一个钩码，杠杆______侧会下降。2右感悟新知知2－练（3）多次实验，记录的数据如下表，可得F1、F2、l1、l2

之间的关系是______。序号F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11.06.02.03.021.54.03.02.032.02.04.01.0F1l1=F2l2感悟新知知2－练（4）下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是______。A.测量铅笔长度B.探究重力与质量关系C.探究反射角与入射角关系A感悟新知知2－练解题秘方：由图甲知，分析探究杠杆平衡条件实验，要注意以下几点：会调节——实验前按照“左高左调，右高右调”调节杠杆在水平位置平衡；会处理实验数据——根据表中数据计算动力与动力臂的乘积、阻力与阻力臂的乘积，得出实验结论；会评估——多次实验的目的是避免实验偶然性，得出普遍规律。感悟新知知2－练解析：（1）杠杆的左端低，应将平衡螺母向右调节，铅垂线是利用重力的方向总是竖直向下的，当零刻度线与铅垂线重合时，即杠杆在水平位置平衡。（2）当左侧拉力F1=3G0=3×0.5N=1.5N，力臂l1=2.0cm时，由杠杆平衡条件知，F1l1=F2l2，即1.5N×2.0cm=F2×3.0cm,解得：F2=1N，需要的钩码数量n=F2/G0=1N/0.5N=2（个），故需要在B点挂2个钩码。当两边各加挂一个钩码时，右侧力与力臂的乘积大，故杠杆右侧会下降。感悟新知知2－练解析：（3）分析记录的数据，可得F1l1=F2l2。（4）本实验多次实验的目的是寻找普遍规律，在探究重力与质量关系和探究反射角与入射角关系的实验中，多次实验的目的也是寻找普遍规律，而测量铅笔长度的实验中多次实验的目的是减小误差。知识点杠杆分类知3－讲感悟新知31.杠杆的分类根据动力臂和阻力臂的关系，可将杠杆分为三类：省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆，以满足人们在不同工作中的需求。费力杠杆因为省距离，能为人们的很多工作带来方便。例如，钓鱼竿、筷子的使用。不能认为费力杠杆会费力而没有作用。知3－讲感悟新知技巧点拨（1）支点在两力中间，直接观察，“动力远”，为省力杠杆，“动力近”，为费力杠杆；（2）支点在杠杆一端，若在杠杆中间用力，阻力在另一端，则“动力近”，为费力杠杆；若在杠杆另一端用力，阻力在中间，则“动力远”，为省力杠杆。知3－讲感悟新知2.三类杠杆的比较省力杠杆等臂杠杆费力杠杆示意图力臂关系l1>l2l1=l2l1<l2知3－讲感悟新知省力杠杆等臂杠杆费力杠杆平衡时力的关系F1<F2F1=F2F1>F2特点省力但费距离不省力(距离)也不费力(距离)费力但省距离应用钢丝钳天平镊子知3－讲感悟新知发散思考省力杠杆和费力杠杆，在使用过程中会不会发生角色的转换？发散成果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12所示的剪刀，若动力F1

的作用点位置不变，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，剪刀是费力杠杆．感悟新知知3－练[中考·连云港]下如图所示是生活中几种常见杠杆，其中属于费力杠杆的是()例3C考向：判断杠杆的类型