11.1杠杆（2）（课件）-2024-2025学年九年级物理上册同步新授课课件（苏科版）

复习引入 回顾： （1）物体处于什么状态时，我们称之为平衡状态？ （2）二力平衡的条件是什么？ 问题： （1）杠杆处于什么状态时，我们称之为杠杆的平衡状态？ （2）杠杆平衡的条件又是什么？ 物体保持静止或匀速直线运动状态 同体、等值、反向、共线 第二课时 一、杠杆 学习目标 1．通过阅读，能表述杠杆平衡状态的定义，会判断具体杠杆是否处于平衡状态。 2．经历探究杠杆平衡条件的实验过程，分析得出结论。 3．能运用杠杆平衡条件解决简单的杠杆计算问题 杠杆平衡状态 思考：两杠杆在图示位置保持静止，则杠杆平衡的是_______________。 甲 甲 乙 1. 杠杆保持静止 甲和乙 杠杆平衡状态 1. 杠杆匀速转动 杠杆平衡调节 1. 安装好杠杆，实验前调节________________________，使杠杆在_________位置平衡。 杠杆两端的平衡螺母 水平 实验前 F G 2．实验前，使杠杆在_______位置平衡，目的是__________________________。 水平 避免杠杆自重对转动的影响 2．实验过程中，使杠杆在_______位置平衡，目的是______________________。 水平 便于直接读出力臂 杠杆平衡调节 1．在调节好的杠杆一侧挂上1-2个钩码，在另一侧挂上适量的钩码，并移动该钩码的位置，使杠杆在________位置平衡。 实验过程中 水平 甲 乙 实验次数 1 2 F1/N 2 3 L1/格 4 2 F2/N 4 2 L2/格 2 3 杠杆平衡条件： F1+ L1 2+4 3+2 F2+ L2 4+2 2+3 3 4 1 2 2 F1×L1 （N·格） 8 6 4 F2×L2 （N·格） 8 6 4 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2 探究杠杆的平衡条件 1.不同物理量之间不可以相加； 2.实验次数少，存在偶然性。 杠杆平衡条件 使杠杆在水平位置保持平衡，改变弹簧测力计拉力方向，观察弹簧测力计示数变化，当拉力方向与杠杆_________时，弹簧测力计示数最小。 杠杆平衡条件 体验： 在杠杆左侧挂上1-2钩码，用弹簧测力计竖直向上拉住杠杆，使杠杆在_________位置平衡，此时弹簧测力计应在杠杆_______侧。 水平 垂直 左 思考：为什么当弹簧测力计竖直向下拉时，弹簧测力计示数最小？ 由F1L1=F2L2可知，阻力和阻力臂不变，当弹簧测力计竖直向下拉时，动力臂最长，动力最小。 杠杆平衡条件 阿基米德曾说:“只要在宇宙中给我一个支点,我能用一根长长的棍子把地球撬起来。” ——杠杆原理 O l1=9m l2=7cm F1=200N F2 杠杆计算 例题：据报道,一位物理老师在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的质量.在称象过程中,他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具.他首先将铁笼系于槽钢上的B点,当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至0点时,槽钢在水平位置平衡,测得0B=7cm.将大象引入铁笼,用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,测得0A=9m,弹簧测力计的示数为200N.试计算大象的质量(g取10N/kg) 由F1l1＝F2l2 得： 解： F2 = F1 l1 l2 = 200N×9m 0.07m =2.57×104N m = F2 g = 10N/kg 2.57×104N =2.57×103kg = 2.57t 简单计算 练习：如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º． (1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂． (2)拉力F的大小是多少? . 杠杆计算 杠杆原理应用 由F1l1＝F2l2 得： 解： F2 = F1 l1 l2 = 20N×30cm 25cm =24N l1=30cm l2 （2）由图可知：动力大小等于物体的重力，即F1=20N。分别作出动力臂和阻力臂，动力臂等于OC的长，阻力臂： F1 l2＝OA/2＝50cm/2=25cm （1）绳子对杠杆拉力F的力臂l2如图。 课堂小结 1. 杠杆平衡状态是指杠杆保持静止和匀速转动。 2. 杠杆平衡的调节方法： （1）实验前，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡； （2）实验过程中，调节钩码个数或悬挂点（改变力或力臂），使杠杆在水平位置平衡。 3. 杠杆平衡条件——杠杆原理： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2 检测反馈 1．在“探究杠杆平衡条件”的实验中（每个钩码0.5N），对于以下四种实验过程中出现的场景，说法正确的是（　　） A．如图甲为实验前杠杆静止时的状态，此时杠杆处于非平衡状态 B．如图乙在左右两侧钩码下方各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡 C．图丙中当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计a、b示数相同 D．图丁中使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数大于3N D 检测反馈 2．如图所示，小宇利用铁架台、带有均匀刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，则此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，为此，应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节。 （2）杠杆在水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂_____个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆_____（选填“左”或“右”）端将下沉。 （3）小宇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）实验结果表明，杠杆的平衡条件是：_______________________________。 平衡 左 2 左 变大 动力×动力臂=阻力×阻力臂 检测反馈 3．如图所示，将正方体合金块用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡。撤去F1，在B点施加力F2时，杠杆仍能在水平位置平衡。（OB＝3OA，g取10N/kg） （1）画出F2的力臂。 （2）求合金块的受到的重力。 （3）求F2的大小。 （1）延长力F2的作用线，然后过支点O向力的作用线引垂线段OC，即为其力臂L2，如图所示： 解： l2 （2）在B点施加力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得： G = F1 •OB OA =90N G•OA＝F1•OB = F1 •3OA OA =30N×3 （3）从图中可以看出，拉力F2的力臂为L2＝OB/2. 撤去F1，在B点施加F2时，杠杆仍能在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得G•OA＝F2l2， F2 = G •OA l2 =60N = G •OA OB/2 = G •OA 3OA/2