(共22张PPT)
浙教版 九年级上
第4节 简单机械
（第2课时）
教材解析
【核心概念】
4.能的转化与能量守恒
【学习内容与要求】
4.1 能的形式、转移与转化
④知道常见的简单机械（杠杆、滑轮、轮轴、斜面等）的特点，并用它们解释一些生活实例。
用简单的器材探究杠杆的平衡条件， 根据实验数据得出杠杆平衡条件的数学表达式。
创设情境
图2
1.图1与图2有何不同之处
图1在水平位置,图2不在水平位置
2.图1与图2有何相同之处
都处于静止状态
杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态是杠杆的平衡状态
怎么样的杠杆才算平衡呢？
图1
创设情境
图3-39 研究杠杆平衡
l1 l2
F1
F2
1.当改变如图杠杆的F1或F2或l1或l2，会发现什么现象？
2.杠杆平衡需要满足什么样条件呢？
探究实践
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：
假设二：
假设三：
假设四：
F1 + L1 = F2 + L2
F1 – L1 = F2 – L2
F1 / F2 = L1 / L2
F1 · L1 = F2 · L2
探究杠杆平衡的条件
3 设计实验：
（1）我们取杠杆的哪一种平衡状态？
（2）用什么作动力和阻力？ 如何测动力臂和阻力臂？
如图所示，用一根带有刻度的均质木尺作
为杠杆，用钩码的拉力来代替人的作用力，
进行实验研究。
F1
F2
O
L2
L1
保持静止
探究实践
4 进行实验：
（1）把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态。
为什么要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡？
F1
F2
L2
L1
要求杠杆静止时在水平位置，可以便于直接在杠杆上读出力臂的数值。
倾斜状态时力臂比杠杆上的刻度小，而且要用刻度尺测量，不方便。
探究实践
（2）在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，并左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受到的作用力分别等于各自钩码的重力。（左边记作动力F1，右边记作阻力F2）。 将动力和阻力填入表内。
（3）读出动力臂l1、阻力臂l2，并填入表内。
（4）改变力和力臂的数值，重复上述实验，共做4次。把有关数据填入表内。
图3-39 研究杠杆平衡
l1 l2
F1
F2
要记录哪些数据？怎样设计实验表格？
探究实践
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1
2
3
4
F1 L1
F2 L2
5. 分析与论证：
分析实验数据，得出实验结论：___________________________________________
____________________________________。
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
F1 × L1 = F2 × L2
记录表
探究实践
杠杆平衡的条件：
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
F1 × L1 = F2 × L2
变形
F1
L1
F2
L2
=
或
F1
L1
×F2
L2
=
若
L1
L2
=
n
则
F1
=
杠杆上的动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。
阿基米德曾说过这样一句话：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动地球。”
×F2
1
n
探究实践
如图，杠杆已平衡
1.若两端去掉相同质量的钩码，杠杆平衡吗？
继续探究：
2.将两端钩码向支点移同样的距离，杠杆平衡吗？
力的大小；
力臂的大小；
力与力臂的乘积。
当杠杆失去平衡，决定因素是：
当杠杆平衡时，满足的条件是：
F1 × L1 = F2 × L2
探究实践
如果将弹簧测力计向上斜拉，读数发生怎样变化？为什么？
因为力臂变小；读数变大。
F＇
L＇
F
L
F1 × L1 = F2 × L2
不变
变小
变大
继续探究：
探究实践
F1
F2
F3
L3
L1
L2
阻力和阻力臂不变，
L1最长，
F1最小。
如果将弹簧测力计向哪个方向拉，更省力？为什么？
F1 × L1 = F2 × L2
不变
最大
最小
继续探究：
探究实践
1.实验中杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡？
便于直接读出力臂
2.杠杆的支点通过杠杆的重心，这样做的目的是什么？
排除杠杆自重的干扰
3.实验时如何使杠杆在水平位置平衡？
改变力或力臂
4.实验中能否调节杠杆两端螺母？
不能。
如果调节两端螺母，则受杠杆自重影响。
5.多次实验的目的是什么？
避免实验偶然性，找出普遍规律。
课堂反思
F1
F2
F3
L3
L1
L2
阻力和阻力臂不变，
L1最长，
F1最小。
如果将弹簧测力计向哪个方向拉，更省力？为什么？
F1 × L1 = F2 × L2
不变
最大
最小
继续探究：
探究实践
课堂反思
6.实验中能否证明了“力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离”？
保持支点到作用点的距离不变，
改变弹簧测力计的拉力方向。
弹簧测力计的拉力大小不同。
力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离
保持力的作用点不变，
1.小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示，当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是（ ）
A . B点挂5个钩码
B . C点挂4个钩码
C . D点挂1个钩码
D . D点挂2个钩码
D
迁移应用
迁移应用
2.两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则( )
A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小
3.要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是( )
D
A
迁移应用
4.一根轻质杠杆，在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时，杠杆恰好平衡．若将两边物重同时减少50牛，则杠杆（ ）
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然平衡 D.无法确定
B
5.在均匀铁条的中点O处用线将其悬挂起来，铁条水平平衡，如图(a)所示。若将OB弯折，如图(b)所示，则铁条将 （ ）
A．A端下降，C端上升
B．A端上升，C端下降
C．仍然平衡
D．无法判断
A
板书设计
杠杆平衡
实验前平衡调节：调节平衡螺母
平衡状态：静止或匀速转动
平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（Fl1=Fl2）
实验中水平位置平衡
第3节 简单机械（第2课时）
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