11.1杠杆 第2课时 课件-2025-2026学年苏科版（2024）九年级上册物理

第十一章 简单机械和功 11.1杠杆 苏科版（2024）九年级上册 第2课时 杠杆的平衡条件 1.理解杠杆的平衡条件， 2.能通过实验探究总结出杠杆平衡条件. 学习目标 杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下 静止时，我们说杠杆处于平衡状态。 思考：在杠杆的使用中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。 杠杆在满足什么条件时会才平衡？ 学习导入 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： 带刻度的尺、钩码、铁架台、弹簧测力计。 探究杠杆的平衡条件 课程讲授 实验操作： （1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。 （2）在杠杆左边挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在杠杆右边某一位置竖直拉住杠杆。设弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力F₁是动力，动力臂为l₁ ;钩码对杠杆的拉力F₂ 是阻力，阻力臂为l₂ 。 目的：避免杠杆在实验过程中自身重力 对杠杆平衡的影响。 目的：便于测量力臂 调节方法：杠杆哪端高，就向哪端调节平衡螺母。 （3）当杠杆在水平位置平衡时 ， 测量F₁ 、 l ₁ 、F₂ 、l₂ 的大小 ， 并将数据记录在下表中 。 　杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 15 3 5 2 2 10 2 10 3 3 10 2 15 4 2 20 4 10 …… F1l1=F2l2 实验数据： 实验结论： 1.使杠杆在水平位置平衡的原因是什么？ 避免偶然性，得出普遍规律. 2.为什么要多次实验? 一是可直接从杠杆上读出力臂的大小； 二是消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。 3.教材用杠杆一端挂钩码，另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验。请分析说明用这种方法做实验的好处是什么？ 用弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，由于测力计的力可以连续变化，容易得到所需要的力，不需要调整力臂，所以这种方法很容易使杠杆平衡。 4.若采用杠杆两端都挂钩码的方法，探究杠杆平衡条件是否可行？ 可行。 实验反思： 例题 用一杠杆撬起一块重1000牛的石头，如果动力臂是150厘米，阻力臂是30厘米，那么要撬动这块石头，需用多大的力？ 已知：F2=1000牛 l1=150厘米 l2=30厘米 求： F1 答：撬动这块石头需用200牛的力。 解：由杠杆原理得：F1l1=F2l2 故：F1= = =200牛 F2l2 l1 1000牛×30厘米 150厘米 在我国，人们很早就开始运用杠杆解决生产、生活中的问题。 图11-6所示是在我国湖南长沙出土的战国时期的天平和砝码。该天平配有多个砝码，最小的砝码质量约为0.6g 。这说明当时的称量已经相当精确。 《墨经》中对秤的原理作了较为科学的描述。《墨经》将被称物品叫 作“重”,砝码叫作“权”,支点到“重”的距离叫作“本”,支点到 “权”的距离叫作“标”,如图11-7所示。 读一读 中国古人对杠杆的研究和应用 明代宋应星在《天工开物》中描绘了用于捣谷的碓(图11-8)和用于汲水的桔槔(图11-9)。 1. 关于杠杆的平衡，下列说法正确的是（　C　） A. 杠杆只有静止在水平位置时才处于平衡状态 B. 杠杆平衡时，动力与阻力是一对平衡力 C. 杠杆的平衡条件也称为杠杆原理 D. 杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧 C 课堂练习 2. 某科学兴趣小组进行了“探究杠杆的平衡条件”的实验。 （1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时，杠 杆 （选填“处于”或“不处于”）平衡状态，要使杠 杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 （选填 “左”或“右”）调节。 处于　 右　 （2）如图乙所示，要使杠杆在水平位置平衡，需要在B点 挂 个相同的钩码。实验中，使杠杆在水平位置平衡，这 样调节的目的是 ⁠。 6　 便于测量力臂　 （3）小组记录的实验数据如表所示，分析表中的数据可得出 结论：杠杆平衡时， ⁠ ⁠。 实验 次序 动力 F1/N 动力 臂l1/cm 阻力 F2/N 阻力 臂l2/cm 1 2 5 1 10 2 3 10 2 15 3 2 30 3 20 动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1 ＝F2l2）　 （4）杠杆在如图丙所示的位置处于平衡状态时，小组某同学 在A、B下方同时增加一个相同的钩码，请判断杠杆将 ⁠ （选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持静止不 动”）。 左端下 沉　 3. 小明在探究“杠杆的平衡条件”实验时的情景如图所示。 （1）杠杆安装好后，处于图甲所示状态，为了实验时便于测 量力臂，小明接下来的操作是 ⁠ ⁠。 向左调节平衡螺母，直至杠杆 在水平位置平衡　 （2）在如图乙所示的实验基础上通过改变钩码数量及移动钩 码悬挂的位置进行多次实验，其目的是 （填字母）。 A. 减小实验误差 B. 寻找普遍规律，避免偶然性 B　 （3）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向下拉，使杠杆水 平平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍水平平衡，则 弹簧测力计的示数将 ，因为弹簧测力计向右倾斜时， 动力臂 ，阻力和阻力臂乘积 。（均选填“变 大”“变小”或“不变”） 变大　 变小　 不变　 （4）实验后小明提出了新的探究问题：若支点不在杠杆的中 点时，杠杆的平衡条件是否仍成立？于是他利用图丁所示的装 置进行探究，多次实验结果与杠杆平衡条件不相符，其原因 是 ⁠。 未考虑杠杆自重对实验的影响　 4. 如图所示，轻质杠杆AOB的支点是O，AO＝BO。若在A和B 端分别悬挂两个重物后，杠杆恰好在图示位置平衡，则杠杆 （　B　） A. A端较重 B. B端较重 C. 两边一样重 D. 无法确定 B 5. 杆秤是中国度量衡三大件（尺斗秤）之一，反映了我 国古代商贸及科技的发展。称量物体质量时，杆秤相当于一个 ⁠ （填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为 0.05 m、0.2 m，秤砣的质量为0.1 kg，秤杆的质量忽略不计， 则被测物体的质量为 kg；若要增大该杆秤的测量范 围，可将提纽向 （选填“左”或“右”）移动；若秤砣 有缺损，则杆秤所测物体的质量会 （选填“偏大”或“偏小”）。 杠杆　 0.4　 左　 偏大　 6. （2024∙西工大附中月考改编）学习了杠杆知识后，小红利 用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。她所选择的器材有铅 笔、橡皮若干（每块橡皮质量均为10 g）、细线、刻度尺等。 （1）她将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲 所示，若想调节铅笔水平平衡，她应将细线向 （选填 “左”或“右”）移动。调节铅笔水平平衡可以 消除铅笔所受重力对实验的影响，在实验测量时 还有一个优点： ⁠ ⁠。 左　 便于测量力臂　 （2）调节水平平衡后，她用细线绑定数量不等的橡皮挂在 杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，所测数据见 表格。 次序 动力 F1/N 支点到动力作用点的距离l1/m 阻力 F2/N 支点到阻力作用点的距离l2/m 1 0.2 0.04 0.4 0.02 2 0.2 0.04 0.1 0.08 3 0.3 0.05 0.3 0.05 分析数据，同桌小亮按现有方案得出如下结论：动力×支点到 动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结 论与杠杆平衡条件 （选填“相符”或“不相 符”）。为了进一步完善实验，得出普遍规律，小红接下来的 做法应该是 （填字母）。 A. 改变力的大小，测出支点到作用点的距离，测多组数据 B. 改变力的方向，测出支点到力的作用线的距离，测多组 数据 不相符　 B　 （3）在实验过程中，调节铅笔水平平衡后（如图乙所示）， 小红不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙所示），她立 刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到左端细线下方固定（如图丁所 示），则松手后铅笔 （填字母）。 A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡 B　 7. （2025∙西安期中节选）小华在做“探究杠杆平衡条件”实 验时，为了探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系，他只改 变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出了如图所示的动力 随动力臂变化的图像。小华发现图像中每次 描出的点与两坐标轴围成的方形面积总相等， 原因是 ⁠ ⁠。 阻力与阻力臂乘积保持不变　 今天你学到了什么？ 课堂小结 杠杆的平衡条件 杠杆水平位置平衡是为了 消除杠杆自身的重力对实验的影响 和便于测量力臂 ...... F1l1=F2l2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$