苏科版初中物理九年级上册 11.1 杠杆 课件（共43张PPT）

“给我一个支点，我可以撬动整个地球。”
——阿基米德
认识杠杆
认识杠杆
思考：杠杆有什么共同特征
有力的作用
绕固定点转动
硬棒
在力的作用下，能绕某一
固定点转动的硬棒.
杠杆:
认识杠杆
判断下列哪些杠杆是直的?哪些是弯的?
直的: 镊子
弯的:羊角锤、起子
杠杠绕着转动的点
支点—
O
使杠杠转动的力
动力—
F1
F2
阻碍杠杠转动的力
阻力—
认识杠杠的相关名词
预习探学
找出支点，画出动力和阻力，并指出施力和受力物体
F1
F2
F1
F2
F1
F2
O
F1
F2
合作互学、交流助学
F1
O
F2
杠杆的五要素
支点O：杠杆绕着转动的点
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：支点到动力作用线的垂直距离
阻力臂l２：支点到阻力作用线的垂直距离
均作用在杠杆上
l2
l1
.
杠杆的五个要素：
支点O
动力F1
阻力F2 (方向)
动力臂L1
阻力臂L2
F1
F2
O
L1
L2
力臂的作法
1.找出支点O
2.过力的作用点，沿力的方向作出力的作用线
3.从支点向力的作用线作垂线段，并标出符号。
例1：
O
F1
F2
l1
l2
力臂一定在杠杆上吗？
不一定！
F2
F1
力臂的作法
1.找出支点O
2.沿力的方向作出力的作用线
3.从支点向力的作用线作垂线段，并标出符号。
例2：
l1
l2
Ｏ
力臂的作法
1.找出支点O
2.沿力的方向作出力的作用线
3.从支点向力的作用线作垂线段，并标出符号。
F1
F2
l2
l1
例3：
O
练 习
找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。
O
F2
F1
L1
L2
练 习
找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。
O
F1
F2
L1
L2
比较这两个杠杆示意图的不同点
o
F1
图Ａ
F1
F2
图Ｂ
1.说明了支点不一定在动力和阻力之间
2.F1和F2都是杠杆受到的力，作用点在杠杆上，它们使杠杆转动方向相反。
3.正确判断阻力方向，
F2
o
合作互学、交流助学
回忆生活中的杠杆，思考下列问题：
（1）支点和力臂是不是一定在杠杆上？
（2）动力和阻力方向是不是总是相同？
（3）杠杆是不是都是直的，有没有弯的杠杆？
（4）杠杆的长度是不是总等于动力臂与阻力臂
长度之和？
（5）动力作用点与阻力作用点是不是一定在
支点的两侧？
探究杠杆的平衡条件
物体的平衡状态
杠杆的平衡状态
保持匀速直线运动
保持静止
保持匀速转动
保持静止
A
B
实验设计
杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
探究杠杆的平衡条件
器材:
测量的物理量:
力
力臂
A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？
讨论：
实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
C
D
探究杠杆的平衡条件
在实验前,是否也要调节杠杆在水平位置平衡?为什么？
讨论：
实验前，使杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。
实验注意事项：
1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。
2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。
3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。
探究杠杆的平衡条件
实验步骤：
1.调节杠杆在水平位置平衡。
2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在竖直方向拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。
3.改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。
试 验
观察实验，完成下列表格。
试验次数
动力F1（牛）
动力臂l1（厘米）
动力×动力臂
阻力F2（牛）
阻力臂l1（厘米）
阻力×阻力臂
1
2
3
1
1
1
5
2
10
1.5
10
5
0.5
10
15
10
5
15
15
10
5
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
杠杆原理
杠杆平衡的条件是:
____________________________;
它的公式是________________;
或是_________________;
也称作________________.
F1
F2
＝
l2
l1
结论：
O
l1=9m
l2=7cm
F1=200N
F2
杠杆的平衡条件应用
例题：
由F1l1＝F2l2 得：
解：
F2
=
F1 l1
l2
=
200N×9m
0.07m
=2.57×104N
m
=
F2
g
=
10N·kg—1
2.57×104N
=2.57×103kg = 2.57t
杠杆的分类
杠杆平衡条件：
F1l1＝F2l2
F1
F2
=
l2
l1
三类杠杆：
若l1＞l2，则F1 F2
若l1= l2，则F1 F2
若l1＜l2，则F1 F2
＞
＝
＜
省力杠杆
等臂杠杆
费力杠杆
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
由 F1L1=F2L2
∵L1 〉L2
∴F1〈 F2
这是省力杠杆
省力杠杆
h
S=4h
O
F2
F1
A
B
F2
F1
A’
B’
省力，费距离
省力杠杆的特点
省力杠杆
由 F1L1=F2L2
∵L1 〈 L2
∴F1 〉 F2
这是费力杠杆
费力杠杆
F2
F1
S=h/4
h
A’
B’
A
B
F2
F1
O
费力，省距离
费力杠杆的特点
举例？如钓鱼杆、筷子等
费力杠杆
F2
F1
动力臂L1
阻力臂L2
O
由 F1L1=F2L2
∵L1 = L2
∴F1 = F2
这是等臂杠杆
不省力，也不省距离
等臂杠杆的特点
小结
省力杠杆的特点
A 动力臂大于阻力臂
B 省力但是费距离
费力杠杆的特点
A 动力臂小于阻力臂
B 费力但是省距离
等臂杠杆的特点
A 动力臂等于阻力臂
B 不省力也不省距离
杠杆的分类
请对下列器具应用的杠杆进行分类：
等臂杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
杠杆的分类
请对下列器具应用的杠杆进行分类：
省力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
费力杠杆
省力杠杆
费力杠杆
生活·物理·社会
生活中的剪刀
思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？
使用费力杠杆有什么好处？
当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。
人体内的杠杆
点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用(如图)，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长，就形成低头仰头动作，从图中可以看出来低头比仰头要省力。
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人体内的杠杆
当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费6倍以上的力气，虽然费力，但是可以省距离。
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人体内的杠杆
当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是一个省力杠杆(如图)，这时肌肉的拉力比体重要小。
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人体内的杠杆
如果你弯一下腰，肌肉就要付出大约1200牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆是一个费力杠杆（如图)。 我们长期弯腰工作时，往往感到腰部酸疼，就是肌肉被拉伤的缘故。