苏科版九年级物理11.1杠杆 课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
第十二章 第１节 杠杆
中学
1.认识杠杆，认识有关杠杆的几个概念。
2.会画力臂。
3.知道杠杆的平衡条件及其应用。
4.能从常见工具和简单机械中识别杠杆。
第1课时
讨论：下列工具工作时有什么共同特征？
合作交流
共同特征
有力的作用
绕固定点转动
硬棒
硬棒可以是直的,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状。
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆（lever）。
一、杠杆
1、定义：
2、杠杆的五要素：
支 点：杠杆可以绕其转动的点O。
动 力：使杠杆转动的力F1。
阻 力：阻碍杠杆转动的力F2。
动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。
阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。
F1
F2
l1
o
支 点：杠杆可以绕其转动的点O。
动 力：使杠杆转动的力F1。
阻 力：阻碍杠杆转动的力F2。
动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。
阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。
l2
l1
F1
l2
F2
o
∟
∟
3、力臂的画法：
一、找支点O
二、画出力的作用线
三、作垂线段,即从支点到
力的作用线作垂线
四、在对应的垂线旁标上L1或L2。
动力臂L1
阻力臂L2
力臂
是支点到力的作用线的距离
B
A
O
F1
O
B
A
L2
L2
L1
L1
练一练：
1、画出动力臂L1和阻力臂L2
F2
F2
F1
F1
F2
L1
L2
O
画出各力和力臂
O
F2
F1
L1
L2
画出下图杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
O
F2
F1
阻力和动力的方向和支点的关系
如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（ ）
D
【讨论】
体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来？
二、杠杆的平衡条件
2．探究杠杆的平衡条件
1．杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。
保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。 　
问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？
实验操作：
（1）把杠杆安装在支架上,调节平衡螺母,
使杠杆水平平衡。
问题：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
（2）. 在杠杆两边挂钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力。改变钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。
（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。
2、探究杠杆的平衡条件：
寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免结论的偶然性。
实验次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm F1×l1
（N·cm） F2×l2 （N·cm）
1 2 10 1 20
2 3 20 2 30
3 4 15 5 12
探究杠杆的平衡条件
20
20
60
60
60
60
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
即：杠杆的平衡取决于力和力臂的 乘积。
F1L1=F2L2
实验结论：
注：杠杆的平衡条件也称杠杆原理
杠杆平衡条件的实际应用
例题：据《杭州日报》报道：2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如左图），测量时利用了一根长度为10m的槽钢为杠杆，吊钩固定点为o为支点，弹簧测力计的示数为F1为200N，动力臂l1为9m,阻力臂l2为60cm,若不计槽钢和铁笼的质量请估算大象的质量。g取10N每千克。
O
1、建立合理模型，明确平衡要素
3、注意单位统一，规范解题过程
2、对应平衡条件，落实公式变形
杠杆平衡条件的实际应用
9m
200N
6cm
=？
0.06m
F2=F1.L1/L2
由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2 得：
解析：
F2
=
F1l1
l2
=
200 N×9 m
0.06 m
=3×104 N
m
=
F2
g
=
10 N·kg—1
3×104 N
=3×103 kg = 3t
大象的质量：
2.杠杆的种类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
应 用
杠杆缺点
杠杆优点
杠杆特点
杠杆类型
等臂杠杆
费力杠杆
省力杠杆
L1>L2，F1(动力<阻力)
L1F2
(动力>阻力)
L1=L2，F1=F2
(动力=阻力)
省力
省距离
既不省力也不省距离
费距离
费 力
小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。
1、杠杆平衡条件：
F1l1＝F2l2
F1
F2
=
l2
l1
三、生活中的杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
三、生活中的杠杆
1．下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是
（ ）
课堂达标练习：
A．启瓶器
B．切纸铡刀
C．食品夹
D．羊角锤
c
　　2．如图所示，分别沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）
A．沿F1方向的力最小
B．沿F2方向的力最小
C．沿F3方向的力最小
D．三个力的大小相等
B
F3
F1
F2
O
L1
L3
L2
3．小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。
（1）若使杠杆在 位置平衡，需把平衡螺母向
端调节。
（2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂 个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。
（3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该 ，此时弹簧测力计的示数为 。
水平
右
2
O
A
C
B
竖直向上
2 N
　4、一个人用1.2m长的扁担挑起重200N和300N的两桶水，肩膀应放在离200N的这桶水多远？
解：由题意知，F1=200N F2=300N
L2=1.2m-L1
根据F1L1=F2L2得
200N×L1=300N×(1.2m-L1)
L1=0.72m