一、杠杆 第2课时-苏科版九年级《物理》上册教学课件

第十一章简单机械和功第一节杠杆（第2课时）

江苏凤凰科学技术出版社九年级物理上册

义务教育教科书从吃饭用的筷子到中国空间站使用的机械臂，机械已进入人类生活的方方面面。机械无论多复杂，都是由简单机械组成的。人们在叹服于机械的神奇和人类智慧的伟大之余，不禁会问：这些机械是依据什么原理工作的呢？1.说明:ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约80MB。………………………2.视频资源：本ppt共有50张、2段视频，可根据需要选择点播。①视频讲解—《寻找生活中杠杆的应用》②课堂总结—《杠杆原理的应用》………………………3.免责声明：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。4.追责声明：课件版权归本工作室，侵权必究。致老师、同学人类很早以前就学会使用杠杆了。壮丽辉煌的咸阳宫曾蔚然矗立于八百里秦川。司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。下图就是我们的祖先在建造宫殿时的情景。你能讲出其中的道理吗？导入新课1.描述杠杆的五要素是什么？描述杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。2.杠杆的平衡条件是什么？杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1＝F2l2

复习内容3.知道杠杆原理的应用，能按一定的标准对杠杆进行分类。学习目标1.杠杆原理的应用2.课堂总结

3.实践与练习

4.综合提升训练

学习内容三、杠杆原理的应用第1节杠杆（第2课时）三、杠杆原理的应用【问题】如图甲所示，是利用撬棒撬石头时的情景，如图乙所示，是用钓鱼竿钓鱼的情景。请仔细观察它们的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用它们时，是省力？还是费力呢？甲乙三、杠杆原理的应用【分析】图甲中，O为支点，人的动力为F1，动力臂为l1，阻力为F2，阻力臂为l2。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2

l2，因为l1＞l2，所以F1＜F2，即使用该杠杆省力。图乙中，O为支点，人的动力为F1，动力臂为l1，阻力为F2，阻力臂为l2。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2

l2，因为l1＜l2，所以F1＞F2，即使用该杠杆费力。甲

F1

F2Ol1l2乙O

F1

F2l2l1三、杠杆原理的应用如图所示，左边女孩对杠杆的动力为F1，动力臂为l1；右边男孩对杠杆的阻力为F2，阻力臂为l2。根据杠杆的平衡条件：F1

L1=F2

L2

①若l1＞l2，则F1F2省力杠杆等臂杠杆费力杠杆＜提示：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。③若l1＜l2，则F1F2②若l1=l2，则F1F2＞＝1.三类杠杆三、杠杆原理的应用2.省力杠杆（1）省力杠杆的特点动力臂

l1大于阻力臂l2，省力费距离。使用省力杠杆时，动力作用点移动的距离AAʹ大于阻力作用点移动的距离BBʹ，即费距离。F1F2l1l2三、杠杆原理的应用（2）省力杠杆的实例分析如图甲所示是钢丝钳，可以看做是两个杠杆的组合。其中O是支点，A点是动力的作用点，B点是阻力作用点。因为动力臂l1大于阻力臂l2，所以是省力杠杆。三、杠杆原理的应用（3）生活中的一些省力杠杆这类杠杆的共同特点是动力臂l1大于阻力臂l2，所以使用时都是省力杠杆。裁纸刀羊角锤独轮车三、杠杆原理的应用3.费力杠杆乙丙如甲图所示，赛艇的船桨也是一种杠杆，乙图是船桨的杠杆模型。划船时船桨绕着O点转动，所以O点即为支点；手的作用力F1为动力，作用点为A点；水对船桨的力F2为阻力，作用点为B点。因为动力臂l1小于阻力臂l2，所以是费力杠杆，但划船时手只要移动较小的距离就能使桨在水中移动较大的距离。甲OAB三、杠杆原理的应用

（1）费力杠杆的特点动力臂l1小于阻力臂l2，动力F1大于阻力F2；使用时，动力作用点移动的距离小于阻力作用点移动的距离，即省距离。三、杠杆原理的应用（2）费力杠杆的实例分析筷子：在使用筷子时，筷子绕着C点转动，所以C点即为支点；手的作用力F1为动力，其方向与筷子垂直，作用点为B点；物体对筷子的力F2为阻力，作用在A点；因为动力臂l1小于阻力臂l2，所以是费力杠杆。三、杠杆原理的应用（3）生活中的一些费力杠杆这类杠杆的共同特点是动力臂l1小于阻力臂l2，所以使用时都是费力杠杆。扫把镊子起重机举起重物三、杠杆原理的应用4.等臂杠杆

（1）等臂杠杆的特点动力臂l1等于阻力臂l2，动力F1等于阻力F2，不省力也不费力，不省距离也不费距离。使用时，动力作用点移动的距离等于作用点阻力移动的距离。三、杠杆原理的应用（2）生活中的一些等臂杠杆这类杠杆的共同特点是动力臂l1等于阻力臂l2，所以使用时动力与阻力相等，动力与阻力移动的距离也相等。跷跷板定滑轮托盘天平三、杠杆原理的应用5.总结——杠杆的分类

杠杆分类力臂关系力的大小关系省费距离情况

省力杠杆费力杠杆等臂杠杆F动＜F阻

F动＞F阻F动=F阻l动＞l阻l动＜l阻l动=l阻费距离

省距离不省距离也不费距离三、杠杆原理的应用剪刀是生活中常见的工具，它也是一种杠杆。注意观察从事不同行业的人，所用的剪刀各有什么特点？6.生活中的剪刀

结论：当阻力不变时，被剪物体离支点越近，即阻力臂L2越小，人的作用点离支点越远，则动力F1越小（即越省力）。（a）裁衣的剪刀（b）理发的剪刀（c）剪铁皮的剪刀（d）修枝的剪刀三、杠杆原理的应用栽缝用的剪刀刀刃比平常家用剪刀的刀刃长得多，完成一次剪裁动作可以裁剪较长的布料。理发师用的剪刀手柄比较短，他们剪发时手的动作幅度较小，可提高剪发的频率。剪铁皮的剪刀，其动力臂比阻力臂长，是省力杠杆，只要用较小的力，就能把坚硬的金属片剪开。三、杠杆原理的应用园艺师使用的剪刀有很多种，如修整冬青树的势刀、剪花枝的剪刀等，它们各有特点。请你调查一下，园艺师使用了哪些剪刀?它们各有什么特点?为什么这样设计?粗枝剪能剪切0-4cm的粗枝，类似老虎钳子。实际上是个省力杠杆。园艺大剪刀刀刃比平常剪刀的刀刃长得多，完成一次剪裁动作可以裁剪较多的枝叶。三、杠杆原理的应用骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，尽管人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。7.从人体中的杠杆到空间站的机械臂举哑铃（1）前臂骨骼例如，当手握哑铃向上运动时，上臂中的肱二头肌收缩、肱三头肌伸展产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。因此，前臂骨骼可以看成杠杆，肘关节是支点，哑铃对手的压力是阻力，上臂中的肌肉对前臂骨骼施加的力则是动力。 三、杠杆原理的应用

根据杠杆的平衡条件F1

L1=F2

L2可得FL1=GL2

因为l1＜l2，所以F＞G，前臂骨骼实质是一个费力杠杆。L2三、杠杆原理的应用（2）身上各种各样的杠杆人体有600多块肌肉，它们在神经系统的控制下，分别负责各部位的运动。当你做抬腿、伸臂、点头、叩齿等动作时，你就用到了身上各种各样的杠杆。人的头部、颈椎和颈部肌肉可当成一个杠杆（支点在颈椎O处）三、杠杆原理的应用人将双脚踮起时腿脚部的杠杆模型，F是小腿部肌肉群产生的动力，B点是重心，O点为支点。做俯卧撑时，人体可看成一个杠杆，如图所示，A为重心，O为支点（脚尖），动力的作用点是手与地面的接触点。三、杠杆原理的应用（3）中国空间站的机械臂人体中的杠杆为科技工作者的发明创造提供了很多启示，机械臂的发明就是其生动体现。中国空间站的机械臂设置了多个关节，通过这些关节的旋转，能够实现任意角度与位置的抓取等操作。它还能在空间站舱体外表面爬行，主要承担舱段转位、航天员出舱活动、舱外货物搬运、舱外状态检查和大型设备维护等任务。中国空间站的机械臂示意三、杠杆原理的应用【例题1】如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）A.瓶盖起子 B.食品夹 C.起钉锤 D.核桃夹B【解析】A．支点在起子与瓶盖中间接触处，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B．支点在夹子两壁连接处，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C．支点是锤子与地面的接触点，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D．支点在夹子两壁连接处，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。所以选B.三、杠杆原理的应用【例题2】据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量。在称象过程中，他用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，如图所示。槽钢上的悬吊点O为支点，测得动力臂l1为9m，阻力臂l2为7cm。槽钢在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为200N。若不计槽钢和铁笼的质量，试估算大象的质量（g取10N/kg）。

三、杠杆原理的应用【例题3】用一根钢棒撬动地面上的一块大石头，两种撬动方法如下图所示；下列说法正确的是（）A．使用图甲的方法更省力B．图甲中，动力臂是AB

C．使用图乙的方法时，钢棒为费力杠杆D．图乙中，动力臂是AD

D甲F2F2【解析】ABD．如图所示：图甲中B点是杠杆的支点，动力臂是BE，而不是AB；阻力臂是BC

.图乙中D点是杠杆支点，动力臂是AD，阻力臂是CD.根据杠杆平衡条件F1

L1=F2

L2

可知，因为乙图中动力臂大于甲图中的动力臂，所以使用图乙中的杠杆更省力，故AB错误，D正确；C．如图乙所示，杠杆动力臂大于阻力臂，所以图乙中的杠杆是省力杠杆，故C错误。故选D。四、课堂总结第1节杠杆（第2课时）

杠杆的分类与应用

杠杆分类力臂关系力的大小关系省费距离情况

应用实例省力杠杆费力杠杆等臂杠杆F动＜F阻

F动＞F阻F动=F阻l动＞l阻l动＜l阻l动=l阻费距离

省距离不省距离也不费距离课堂总结（1）

羊角锤、钳子、独轮车、撬棒等

筷子、镊子、扫把、钓鱼竿等托盘天平、定滑轮等五、实践与练习第1节杠杆（第2课时）实践与练习1.指出图中各个杠杆工作时的支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂，并说明它们中哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆。实践与练习1.指出图中各个杠杆工作时的支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂，并说明它们中哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆。F1F2ol1l2（a）羊角锤工作时O为支点，动力为F1、动力臂为l1、阻力为F2、阻力臂为l2，因为动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。实践与练习1.指出图中各个杠杆工作时的支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂，并说明它们中哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆。（b）镊子工作时O为支点，动力为F1、动力臂为l1（OB）、阻力为F2、阻力臂为l2（OC），因为动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。F2ol2F1l1CB实践与练习1.指出图中各个杠杆工作时的支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂，并说明它们中哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆。（c）夹子工作时O为支点，动力为F1、动力臂为l1（OC）、阻力为F2、阻力臂为l2（OB），因为动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。l2

六、综合提升训练第1节杠杆（第2课时）【解析】由题图可知，该拔草器可看作一个杠杆，拔草器拐角处是支点，草对拔草器的压力为阻力，人手对拔草器的力为动力。根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，阻力和阻力臂一定，当动力臂最大时，动力最小，当人手垂直于右侧直杆用力时动力臂最大，动力最小。故手施力最小的是图（a）。综合提升训练1.图中是某同学自制的轻质拔草器。将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是哪幅图对应的操作？请说明理由。【解析】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的费力杠杆。A．夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意；BCD．拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。故选A。综合提升训练2.如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（）A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手A综合提升训练【解析】肩膀看成支点，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，阻力F2不变，动力臂l1不变，当阻力臂l2减小时，动力F1减小，所以甲图施力减小，肩膀承担动力和阻力，阻力不变，甲图中动力减小，肩膀承担的力减小，受到的压力减小。3.某人分别用如图所示的两种方法挑着同一物体行走，则图（a）中手施加的动力_____（选填“大于”“小于”或“等于”）图（b）中手施加的动力，理由是_________。小于见解析【解析】桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，该杠杆以肘关节为支点，肱二头肌对桡骨