11.1 杠杆 课件 --2023-2024学年苏科版物理九年级上学期

复杂的机器是由简单机械组成的 第十一章 简单机械和功 一、杠杆 （第一课时） 11.1 拔图钉 探究：木板上钉了一只图钉，你能用手把他拔出来吗？借助工具你可以用那些方法将图钉拔出来？比一比谁的方法好？ 生活中还有类似的工具吗？ 思考：这些工具自身都具有哪些 共同特点？ 有一定长度，外形各异，但整体受力不易形变的硬棒，有固不动的点. 一、认识杠杆 总结归纳：这些工具在工作时共同的特点 让我想一想? 有力的作用 绕一固定点转动 硬棒 杠杆: 将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。 在物理学中 支点（O）： 动力（F1）： 阻力（F2）： 动力臂（L1）： 阻力臂（L2）： 力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直虚线。 杠杆绕着转动的点。 使杠杆转动的力。 阻碍杠杆转动的力。 从支点到动力作用线的距离。 从支点到阻力作用线的距离。 l1 l2 O F1 F2 作用在杠杆的力使其转动的效果跟哪些因素有关？ 杠 杆 五 要 素 杠杆为受力物体，力作用于杠杆上！ 【思考】 1、支点的位置能不能落在杠杆的两端？ 2、如何确定杠杆上的动力和阻力？ 3、力臂的大小（ l ）与支点到力的作用点的那 段距离（ L ）之间有什么关系？ （ l ≤ L ） l1 l2 O F1 F2 支点O 动力臂l1 阻力臂l2 动力F1 阻力F2 二、力臂的 作法 找出支点的位置 从支点作动力、阻力作用线的垂线 确定动力、阻力作用线 标垂足，定力臂 F1 F2 l1 l2 F1 F2 l1 O l2 O 探究新知 【钓鱼杆】 作出其杠杆模型的五要素。 试一试 【镊子】 作出其杠杆模型的五要素。 试一试 例：构建下列杠杆模型，画出对应的五要素。 知识回顾 1、什么是杠杆？ 2、构成杠杆的“五要素”分别是什么？ 3、如何做杠杆的力臂？ 第十一章 简单机械和功 一、杠杆 （第二课时） 给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬动地球。 ——阿基米德 思考 前面同学们学习过二力平衡，当杠杆在动力和阻力作用下静止时，与二力平衡的情况是不同的，那么杠杆满足什么条件才能平衡呢？ 静止或匀速转动。 【平衡状态】 该杠杆满足什么条件才能处于平衡状态呢？ 力大则对应力臂要小，力小则对应力臂要大。 体重不同的两人能不能让跷跷板稳定(平衡)下来？ 【思考】 【猜想】 11.2探究杠杆的平衡条件： 三、杠杆的平衡条件 如图杠杆是不是平衡状态？ 11.2探究杠杆的平衡条件 杠杆平衡：为便于实验，杠杆在力的（动力和阻力）作用下静止时，我们就说杠杆平衡。 乙 设计实验：当杠杆平衡时，分别测出动力F1、阻力F2，动力臂l1、阻力臂l2。并多次改变力和力臂，获取多组数据，从而分析总结出杠杆的平衡条件。 实验器材： 带等分刻度的均质木尺、钩码、铁架台、弹簧测力计。 11.2探究杠杆的平衡条件 探究新知 实验步骤： （1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡. （2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡.将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中. （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. 目的：使实验结论具有普遍性。 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 F1L1 F2L2 合作探究： 合作完成探究杠杆的平衡条件的实验，将实验数据计入表格，分析论证，得出结论准备展示。 　杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F1 L1 = F2 L2 F2 F1 L1 L2 杠杆的平衡条件： （4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡.将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中. 第三次实验测量弹簧测力计为竖直方向示数为多少，如向左或者右倾斜示数会出现什么变化？得出最小动力的画法？ 步骤4为什么与前两次实验数据不同？ 教师演示： 实验反思 1. 为什么要调节杠杆在水平位置平衡？ 2. 为什么要进行多次实验探究？ （消除杠杆自重的影响） （便于力臂的测量） （避免巧合，得到普遍规律） 杠杆的平衡条件： 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。测量时利用了根长度为12m的槽钢作为杠杆。吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N。测得l1为6m，l2为4cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/