3.4 简单机械 第1课时 杠杆 课件 2023—2024学年浙教版科学九年级上册

第4节 简单机械 第1课时 杠杆 能指出杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。 学习目标 会绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示。 理解杠杆平衡原理，并能应用杠杆的平衡条件解决简单的问题；会识别生活中常见的省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。 情境导入 比一比：女生用核桃钳夹核桃，男生用手捏核桃，看谁先把核桃压碎。 核桃钳就属于简单机械——杠杆，今天我们就来学习杠杆的知识。 一、杠杆 1.认识杠杆 我们每天都在使用机械，有简单的机械，也有复杂的机械。 简单机械 较复杂的机械 这些能给我们提供方便的工具都称为机械。 任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。 杠杆就是一种非常简单的机械。 尝试使用下图各种工具，体验在使用过程中有什么共同特征。 （1）都有一根硬棒。（软的不行，直的弯的都 可以） （2）工作过程中都在转动。 （4）工作（转动）时都要受到两个力的作用。 （一个能使它转动，另一个阻碍它转动） （3）转动过程中有一点是不动的。 共同特征：(结构、工作过程） 杠杆：在力的作用下，能够绕着固定点转动的硬棒 叫做杠杆。 F1 F2 O 支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂 L1 L2 支点：使杠杆绕着转动的固定点（O） 杠杆五要素 动力：使杠杆转动的力（F1） 阻力：阻碍杠杆转动的力（F2） 动力臂：从支点到动力作用线的（垂直）距离（L1） 阻力臂：从支点到阻力作用线的（垂直）距离（L2） （1）找支点 （2）画作用线：沿力的作用方向将动力、阻力的作用线画出来。(根据情况) （3）作垂线：过支点作动力、阻力作用线的垂线段并标注。 画力臂三步曲 L2 L1 画出下列杠杆的力臂 F2 O F1 F2 L2 L1 人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分： 骨—— 一根硬棒； 肌肉收缩——动力的来源； 两根骨之间可以活动的关节——支点； 移动肢体或物体——阻力的来源。 2.人体上的杠杆 寻找手臂上的杠杆 当手拿物体抬起时找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。 当手拿物体放下时，找 出相应的杠杆，以及支 点、动力、阻力。 O F1 F2 O F2 F1 将头部抬起 踮起脚跟 二、研究杠杆的平衡 什么是杠杆的平衡？ 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。 杠杆的平衡与动力的大小、阻力的大小、动力臂的大小、阻力臂的大小有关。 根据所给的器材设计实验方案 提示：1.实验中需要测出哪些物理量？如何测量？ 2.应该测量几组数据？ 3.实验步骤如何设计？ 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？ · F1 F2 O L1 L2 · F1 F2 O L1 L2 使杠杆在水平位 置平衡，便于读 出力臂 实验前杠杆未在水平位置平衡怎么办？ 左端低：平衡螺母右移 右端低：平衡螺母左移 实验中杠杆未在水平位置平衡可否再调节螺母？ 1、将杠杆中央支在支架上，调节螺母，使杠杆在水平位置平衡。 2、在杠杆两端分别挂上不同数量的钩码，并左右移动钩码的位置，直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。 3、记录力和力臂，填入表格。 4、多次实验。 5、分析数据，得出结论。 实验步骤 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 实验数据记录在表格中并要多次测量 杠杆的平衡条件： F1·L1=F2·L2 动力与动力臂的乘积 阻力与阻力臂的乘积 1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡，能否得出以上结论（图甲）？ 想一想 甲 2.保持阻力F2及左右两边距离不变，用测力计斜拉杠杆仍使其水平平衡（图乙），你有什么发现？你认为发生这种现象的原因是什么? 乙 （F1变大了） 甲 乙 O l´ l1 O l1 思考与讨论 如何使杠杆最省力？ 提示：比较F沿不同方向时力臂的大小。 沿F2方向用力时动力臂最大，所以F2最小。 A O B 如图所示，用撬棒向下撬石头，手握在撬棒的末端B端，其中AO＝0.1米，OB＝1米，若石头对A的压力为500牛，求在B端至少要用多大的力才能撬起石头。 试着自己求一求？ 50N 使用杠杆可以省力还是费力? 三、杠杆的应用 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。 31 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 生活中的剪刀 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，