11.1 杠杆（新课） -苏科版九年级物理上册课件(共24张PPT)

第十一章简单机械和功

11.1杠杆第1课时

如图，木板上钉了一枚图钉，你能直接用手把它拔出来吗？你能利用生活中见过的工具把图钉拔出来吗？【关于机械】

当我们做一件事，仅靠人力无法完成时，就需要用到机械，无论多么复杂的机械也是由几类最基本的简单机械组合而成的，本章开始我们就来学习几种简单机械！

请选择图中的工具把钉在木板上的图钉拔出来！你能想出几种方法？【一、什么是杠杆】（方法一）（方法二）FoFo【定义】如上图，在力F的作用下可绕一固定点O转动的“硬棒”，称为杠杆。A、支点（O）B、动力（F1）C、阻力（F2）D、动力臂（l1）E、阻力臂（l2）l1l2OF1F2【5个与杠杆有关的名词】【小知识】1.支点在杠杆上，并且支点可能在杠杆上的任何位置；2.两个力的作用点在杠杆上（都是杠杆受到的力）；3.两个力对杠杆的作用效果分别是一个使杠杆转动，另一个阻碍杠杆转动；4.两步画力臂：一画力所在的直线，二画支点到该直线的垂直距离。【生活中的杠杆】

如图所示的杠杆中，O是支点，杠杆是

，若F1是动力，则F2是

，动力臂是

，阻力臂是

。【当堂训练】阻力OBOAOD

11.1杠杆第2课时【二、探究杠杆的平衡条件】如图实验器材：1、杠杆上刻有间隔1cm的刻度，两端有平衡螺母；2、弹簧测力计竖直向下的拉力为F1;3、钩码（每个100g）竖直向下的拉力为F2;4、实验前，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡（消除杠杆重力对实验的影响）;5、实验过程中，使杠杆在水平位置平衡，让两个力臂落在杠杆上（便于从杠杆上直接读出力臂）;6、有四个量（F1、l1、F2、l2）影响杠杆的平衡，所以要进行多次实验（使实验结论具有普遍性）。【小知识】我们把杠杆处于静止或者匀速转动时，称为杠杆处于平衡状态。次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm①4326②6336③4.5436④3434

杠杆的平衡条件（杠杆原理，最早由阿基米德发现）：

F1l1

=F2

l2

上表为某次实验时收集的数据，分析数据，你可以得到些什么？1、平衡条件中涉及到了四个量，知道其中任意三个量都可以求出第四个量；2、当满足平衡条件时，力臂大的力小，力臂小的力大，力臂相等时力也相等；（省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆）。【结论】【评价】1、省力杠杆【特点】如右图:1.动力臂OC大于阻力臂OD,由杠杆平衡条件知，动力F1小于阻力F2，省力;2.但是，动力移动的距离AC大于阻力移动的距离BD，费距离；3.生活中，羊角锤，啤酒板，绿化剪等都属于省力杠杆。【杠杆分类】2、费力杠杆【特点】如右图:1.动力臂OC小于阻力臂OD,由杠杆平衡条件知，动力F1大于阻力F2，费力;2.但是，动力移动的距离AC小于阻力移动的距离BD，省距离。3.生活中，镊子，筷子，扫帚，船桨等都属于费力杠杆。3、等臂杠杆【特点】如图天平:1.动力臂=阻力臂；2.动力=阻力；3.当天平在水平位置平衡时，两边质量相等。

如图扁担长2m，两端物体的质量分别为50kg和30kg。若不考虑扁担的重力。人的肩头应在什么位置，扁担才平衡?解：如图把问题简化成杠杆模型；杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2其中：F1=G1=m1g,l1=AO

F2=G2=m2g,l2=AB-AOm1=50kg、m2=30kg、AB=2m带入平衡条件得：AO=0.75m；即：肩头应在离A端0.75m处，扁担才平衡

。【当堂训练】

11.1杠杆第3课时（拓展）如何画最小力F1？【拓展1】（情况1）如图给定:①支点O

②阻力F2=G

③阻力臂l2=OA

④F1的作用点B;【方法】如右图:1.连接支点O与F1的作用点B；2.以OB为力臂画力（注意力的方向）。F1（情况2）如图给定:①支点O

②阻力F2=G

③阻力臂l2=OB;【方法】如右图:1.在杠杆上找到一个离支点O最远的点B，做为F1的作用点；2.连接支点O与F1的作用点B；3.以OB为力臂画力（注意力的方向）；F1（情况3）如图给定:①阻力F2及其作用点B

②支点可能是点A，也可能是点C;【方法】如右图:1.先确定支点为A（阻力臂变化不大，动力臂变化范围大）2.在杠杆上找到一个离支点A最远的点D，做为F1的作用点；3.连接支点A与F1的作用点D；4.以AD为力臂画力（注意力的方向）；F1动态平衡分析【拓展2】（情形1）如图，力F始终与杠杆垂直，杠杆在力F的作用下绕O点匀速转动到水平位置的过程中，力F的大小如何变化？如图：①F2=G与l1=OA保持不变，l2变大；

②由杠杆平衡条件得：F=F2l2/l1；

③故，F变大；（情形2）如图，力F的方向保持水平向右，杠杆在力F的作用下绕O点匀速转动到水平位置的过程中，力F的大小如何变化？如图：①F2=G保持不变，l2变大，l1变小；

②由杠杆平衡条件得：F=F2l2/l1；

③故，F变大；注意：此情况下杠杆不可能到达水平位置（当杠杆无限接近水平位置时，l1无限接近于零，F无穷大）。（情形3）如图，力F的方向保持竖直向上，杠杆在力F的作用下绕O点匀速转动到水平位置的过程中，力F的大小如何变化？如图：①F2=G保持不变，l2与l1同时变大，且比值为0.5；

②由杠杆平衡条件得：F=F2l2/l1；

③故，F=0.5G保持不变；（情形4）如图，杠杆保持静止，力F的方向由竖直向上变为水平向右的过程中，力F的大小如何变化？如图：①F2与l2保持不变，l1先变大后变小；

②由杠杆平衡条件得：F=F2l2/l1；

③故，F先变小后变大（当F与杠杆垂直时F最小）；

如图，轻质杠杆两边所挂的每一个钩码均相同，杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在水平位置保持平衡的是（）A．两边都减少一个钩码