内容正文:
苏科版九年级上册
11.1 杠杆
---杠杆及其五要素
21清风明月
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新知导入
人们在生产劳动中逐步认识了简单机械的作用,在生产和生活中不断利用并改进简单机械,提高它的机械效率。 现代化生产中的复杂机械是由各种简单机械发展而成的,了解和认识简单机械是非常必要的。
滑轮、杠杆、斜面等都是简单机械。复杂的机械都是由简单机械组合而成的。
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新知导入
杠杆是人们使用最早、最普遍的简单机械。杠杆在工作时有支点、动力、阻力和动力臂、阻力臂。在一定条件下杠杆可以达到平衡。认识和了解各种类型杠杆的特点,可以更好地利用杠杆为人们服务。
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活动:
观察下列各图中的机械装置,它们的共同点是什么?
共同点:都能绕着某个固定点转动。
杠杆
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讨论交流
有一个密封的食品罐头瓶,直接用手很不容易打开瓶盖,但是如果借助于一把起子,则能够比较容易地打开食品罐头的盖子。这说明了什么?
这里起子是一个杠杆,利用起子这个杠杆可以更方便快捷。
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新知讲解
一、杠杆
1、杠杆:
如果一根硬棒在力的作用下,能够绕固定点转动,这根棒就叫做杠杆。
2、杠杆是一种简单机械:
跷跷板、剪刀、天平、老虎钳、扳手、钓鱼竿、筷子、铡刀、开瓶器等都是杠杆,自行车及某些大型机械上往往也有杠杆。杠杆是生活和生产中普遍使用的一种简单机械。
3、杠杆的作用:
使用杠杆可以起到方便快捷等作用。
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讨论交流
根据杠杆的定义,杠杆上有三个点:固定点(支点)、施力的作用点(动力作用点)、物体对杠杆的作用点(阻力作用点);
分别找一找下图中的这三点:
支点
动力作用点
阻力作用点
支点
动力作用点
阻力作用点
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讨论交流
观察如图的杠杆,说一说直接用手搬石头和用木棒撬石头时,主要区别是什么?
用木棒撬石头时施力的作用点远离石头、远离支点。
支点到力的作用线的距离增加了。
力臂变长了。
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新知讲解
二、杠杆的力臂
1、力臂:
力臂是指杠杆的支点到力的作用线的距离。
动力臂:支点到动力作用线的距离,用L1表示;
阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用L2表示。
2、动力臂与阻力臂长短决定了杠杆的省力情况。
动力臂比阻力臂长的杠杆能省力。
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新知讲解
3、力臂画法:
(1)确定支点:
想象一下,杠杆转动时绕着哪个固定点转动,这个固定点就是支点。
(2)确定力的作用线:
先找到施力时力的作用方向,沿着力的方向用虚线画出这个力的作用线;
(3)确定力臂:
利用三角板,由支点向力的作用线画垂线,画出垂足符号,用大括号标出力臂,标上力臂的符号。
F
支点
例如,画出F的力臂
力的作用线
垂线
L1
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视频:
力臂画法
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活动
试一试画出下列杠杆中的力臂:
L1
L2
L1
L2
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新知讲解
三、杠杆的五要素
杠杆的五要素:支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2
杠 杆
五要素
1
2
3
4
5
固定不动的点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
动力到动力作用线的距离
阻力到阻力作用线的距离
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支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
讨论
1、杠杆的五要素一定都在杠杆上吗?
2、杠杆的动力和阻力作用点一定分别位于支点两侧位置吗?
3、动力臂一定大于或小于阻力臂吗?
4、杠杆只能独立工作吗?
支点、动力和阻力的作用点一定在杠杆上;
但是力臂不一定在杠杆上。
不一定,动力和阻力的作用点可能位于支点各侧,也可能位于同一侧。
动力臂可能大于、小于或等于阻力臂。
杠杆可以独立工作,也可以几个组合在一起工作,如剪刀就是两个杠杆组合在一起的。杠杆也可以与滑轮等其他简单机械组合在一起工作。
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阅读
人体的杠杆
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感知生活
仔细观察自行车,分析一下它的哪些部件可以看成杠杆?
车把
车闸
脚踏板
后轮
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课堂练习
1、关于力臂,下列说法正确的是( )
A.力臂一定在杠杆上
B.力的作用线通过支点时,力臂为零
C.从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂
D.杠杆越大,力臂越大
B
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课堂练习
2、在如图所示的四种剪刀中,正常使用时,动力作用点在阻力作用点和支点之间的是( )
D
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课堂练习
3、如图,这款图钉来自于一个初中生的创意,翘起部分为我们预留下施力空间。当拔起图钉时,将图钉看作杠杆,其支点为( )
A.A点 B.B点
C.C点 D.D点
C
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课堂练习
4、如图所示,杠杆处于平衡状态,则F的力臂是( )
A.OC B.OA
C.OD D.FD
A
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课堂练习
5、下列常用仪器或工具:①量筒;②剪刀;③烧杯;④试管夹;⑤托盘天平;⑥弹簧测力计,工作过程可抽象成杠杆的是( )
A.①②③ B.②④⑤
C.①③⑤ D.④⑤⑥
B
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课堂练习
6、如图是一种活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB是一个杠杆,杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动,请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。
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课堂练习
7、如图所示,作出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。
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课堂总结
1、在力的作用下,能够绕固定点转动的硬棒称为杠杆;
2、使用杠杆可以使工作更方便快捷;
3、杠杆有五要素:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂;
4、支点和力的作用点一定的杠杆上,但力臂不一定在杠杆上;力臂可能位于支点的同侧,也可能位于支点的异侧;
5、动力臂可能大于、小于或等于阻力臂。
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板书设计
杠 杆
五要素
1
2
3
4
5
固定不动的点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
动力到动力作用线的距离
阻力到阻力作用线的距离
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支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
Lavf58.46.101
$第二种类型,根据利弊化戾的方向看例题,已知阻力BL2,画出阻力F2。第一步,过利弊的端点做利弊的垂线,与杠杆的交点就是力的作用点。因为按照力臂的定义,力臂和力的作用线它总是垂直的。你知道了利弊,那过利弊的端点我们做它的垂线,这就是力的作用线。而力的作用线与杠杆的交点就是力的作用点。然后我们来判断过这个作用点画力的时候,力的方向是斜着向上还是斜向下。这个判断的依据就是阻力和动力的作用是相反的。比如在这个图里边,动力的作用是使杠杆顺时针转动,所以阻力的作用应该是阻碍杠杆的转动,所以这个力的方向应该是斜向上的。注意标上F2的符号,特别注意垂足符号不要丢掉。