(共22张PPT)
浙教版九年级上册
第4节 简单机械（第2课时）
第3章 能量的转化与守恒
引入新课
1、杠杆的形状各异，杠杆可以是 ，也可以是 。
2、杠杆的五要素： 、 、 、
、 。
直的
弯的
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
如图，要满足什么条件才能使直尺在水平位置平衡？
新课教学
怎么样的杠杆才算平衡呢？
水平位置静止是平衡
不在水平位置静止，是平衡吗？
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，我们就说杠杆处于平衡状态。
杠杆平衡时，应满足什么条件？
新课教学
研究杠杆的平衡条件
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. 建立假设：
在两个同学在玩跷跷板的时候，结合自己玩跷跷板的体会， 从中我们可以得到启发：杠杆的平衡跟动力、 动力臂与阻力、阻力臂有关。你还能提出什么假设？
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
新课教学
3.设计实验：
如图3-39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。
图3-39研究杠杆平衡
我们取杠杆的哪一种平衡状态？为什么
保持水平静止状态
便于从刻度尺上直接读出力臂
新课教学
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。
如何调节杠杆两端的螺母
当杠杆向左倾斜时，调节螺母向右；
当杠杆向右倾斜时，调节螺母向左。
杠杆水平位置平衡的目的：
排除杠杆自身重力的干扰
新课教学
（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。
平衡状态处于水平位置的目的:
便于从刻度尺上直接读出力臂
将支点左边钩码对杠杆的作用力记作动力 F1，右边钩码对杠杆的作用力记作阻力 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。
新课教学
表3-1记录表
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
新课教学
视频：杠杆平衡条件
新课教学
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
F1
l1
F2
l2
=
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。
新课教学
观察下图中所示的杠杆，比较它们的动力臂l1、阻力臂l2、动力F1、阻力F2 的大小，你能得出什么结论？
l1 = l2
F1 = F2
即不省力也不费力叫等臂杠杆
l1 〈 l2
F1 〉 F2
动力大于阻力称为费力杠杆
O
F1
l1
l2
O
l1
l2
F1
F2
F2
新课教学
O
F2
l2
l1
F1
O
F2
F1
l1
l2
l1 〈 l2
F1 〉 F2
动力大于阻力属于费力杠杆
l1 〉l2
F1〈 F2
动力小于阻力属于省力杠杆
新课教学
根据以上分析，可将杠杆分为三类
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应 用
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
l1>l2
F1(动力<阻力)
省力
费距离
l1F1>F2
(动力>阻力)
省距离
费力
l1=l2
F1=F2
(动力=阻力)
既不省力也不省距离
新课教学
视频：杠杆的分类
新课教学
你能举出一些生活和生产中省力、费力和等臂杠杆的实例吗？
如图所示，赛艇上的桨属于哪类杠杆？
省力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
省力杠杆
新课教学
通过对省力杠杆和费力杠杆的进一步分析，可以发现：使用省力杠杆虽然省力，但是动力移动的距离比阻力移动的距离大（即省力但要费距离）。而使用费力杠杆虽然费力，但是动力移动的距离比阻力移动的距离小（即费力但省距离）。
在实使用中需考虑实际情况，是需省力还是省距离。
新课教学
例题：如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸见图。若在A点竖直向下作用200 牛的力，道钉撬对道钉会产生多大的力？如果还不能将道钉撬出，
在保持手的作用力大小和作用点不
变的情况下，采用什么方法可增大
道钉撬对道钉的作用力？
解：由杠杆平衡条件 F1l1 = F2l2
可得：
F2 = F1l1/l2
= 200牛×120 厘米/6 厘米
= 4000 牛
答：道钉撬对道钉能产生4000 牛的力。将F1的方向与撬棒垂直，可增大撬棒对道钉的作用力。
当堂检测
1、关于杠杆平衡，以下几种说法中正确的是（ ）
A．杠杆平衡也就是力的平衡，即动力等于阻力
B．杠杆平衡就是力譬相等，即动力臂等于阻力臂
C．杠杆平衡时，杠杆一定处于静止状态
D．杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积必定相等
D
2、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
当堂检测
3、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
当堂检测
4、在“探究杠杆平衡条件”实验中，下列说法不正确的是 ( )
A. 实验时使杠杆在水平位置平衡，目的是为了便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
B. 调节横梁平衡后，在实验测量过程中，可以调节平衡螺母
C. 实验中多次改变力和力臂大小主要是为了得出普遍规律
D. 该实验可得出结论：当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力就小
B
板书设计
第4节 简单机械（第2课时）
杠杆平衡
平衡状态：静止状态或匀速转动状态
平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（Fl1=Fl2）
杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆
布置作业
1、复习本节课所学的主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、预习“定滑轮和动滑轮”相关内容。3.4简单机械（2）课后检测
班级 姓名
1.如图所示杠杆中，动力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（ ）
2.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
3.下列关于杠杆的说法中，正确的是（ ）
A．支点可以在动力作用点与阻力作用点之间，也可以在在外侧
B．杠杆一定是直的
C．动力与阻力的方向总是相反的
D．从支点到力的作用点之间的距离叫力臂
4.下列关于杠杆的说法中，正确的是（ ）
A．杠杆只可以是直的
B．杠杆一定有支点
C．杠杆的支点可以不在杠杆上
D．杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和
5.关于杠杆平衡，以下几种说法中正确的是（ ）
A．杠杆平衡也就是力的平衡，即动力等于阻力
B．杠杆平衡就是力譬相等，即动力臂等于阻力臂
C．杠杆平衡时，杠杆一定处于静止状态
D．杠杆平衡时，动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积必定相等
6.在“探究杠杆平衡条件”实验中，下列说法不正确的是 ( )
A. 实验时使杠杆在水平位置平衡，目的是为了便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
B. 调节横梁平衡后，在实验测量过程中，可以调节平衡螺母
C. 实验中多次改变力和力臂大小主要是为了得出普遍规律
D. 该实验可得出结论：当阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂大，动力就小
7.一根轻质杠杆，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
8.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
9.两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小
D.力臂较长的那个力比较大
10.如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（ ）
F甲>F乙，因为甲方法的动力臂长
B. F甲< F乙，因为乙方法的阻力臂长
C. F甲> F乙，因为乙方法的阻力臂短
D. F甲= F乙，因为动力臂都是阻力臂的二倍
11.如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景（g取10牛/千克）。
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1________F2（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为________焦。
12.某兴趣小组利用厚纸板来探究杠杆的平衡条件,厚纸板上每间隔相同距离有个小孔。现用细绳将纸板悬挂起来,如图甲所示。
（1）实验中,小明在A点挂了1个钩码,如图乙所示,则需要在B点挂 个钩码才能使杠杆平衡。
（2）小红认为:在力臂大小不变时,改变力的作用点到支点的距离,不会影响平衡。小红该怎样操作才能证明她的想法 。
（3）小军进行如图丙实验,松手后发现杠杆不能保持水平平衡。请分析其原因是________。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D D A B D B B A C D
（1）小于 （2）420
3 将其中一端物体悬挂的位置上移(或下移动)1格(或2格) 厚纸板自身重力影响
