2.1 简单机械 第3课时（教学课件）科学新教材浙教版九年级下册

该初中科学课件聚焦杠杆的应用，核心涵盖三类杠杆的分类、特点及实例，杠杆平衡条件的应用，以及最小力的判断与作图。课堂通过生活实例（如行李箱、晾衣杆）导入，结合知识回顾（杠杆定义、五要素等），搭建前后知识衔接的学习支架。 其亮点在于融合科学观念（杠杆原理在生活、人体及古代工具中的应用）、科学思维（通过平衡条件推导力与力臂关系，例题及中考真题强化推理论证）和探究实践（思考天平在空间站的使用等问题）。采用表格总结、实例分析与结构化小结，助力学生构建知识体系，教师可提升教学效率。

简单机械 第 1 节 第2章 第3课时 杠杆的应用 机械与动力工程 浙教版 九年级下册 三类杠杆分类、特点、生活实例；杠杆最小力判断与作图。 01 知 识 目 标 02 准确判断工具属于哪类杠杆；最长动力臂寻找方法。 02 重点 重点 难点 01 科学观念 根据动力臂、阻力臂大小区分省力、费力、等三类杠杆，熟记三类杠杆力臂关系、省力特点与生活实例；掌握杠杆最小力作图规律。 02 科学思维 利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析省力原理，能解释人体骨骼、天平等杠杆工作原理，会计算最小动力。 03 科学探究 通过对比各类杠杆力臂长短，归纳省力 / 费力规律；掌握找最长动力臂、画最小作用力的方法。 04 态度与责任 了解我国古代杠杆工具（舂、桔槔、杆秤），感受古代劳动人民智慧；学会根据实际需求选择合适杠杆工具。 素 养 目 标 杠杆定义：一根 ，在 的作用下能绕 转动。 杠杆五要素： 。 力臂是支点到力的 垂直距离，不是到作用点的距离；力过支点时力臂为 。 杠杆平衡条件文字表述： ； 公式： 。 实验前杠杆调平：杠杆左偏，平衡螺母向 调；右偏向 调。 知识回顾 硬棒 力 固定点 支点（符号O）、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(L1)、阻力臂(L2) 作用线 0 动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂 F1L1=F2L2 右 左 观察生活中常见的杠杆应用 使用杠杆一定能够省力吗？ 杠杆的分类 探究新知 PART 1 一、杠杆的分类 新知讲授 观察图中所示的杠杆，比较它们的动力臂L1、阻力臂L2、动力F1、阻力F2 的大小，你能得出什么结论？ O F2 F1 动力臂L1 阻力臂L2 特点：等臂杠杆不省力，也不省距离 由 F1L1=F2L2 ∵L1 = L2 ∴F1 = F2 这是等臂杠杆 一、杠杆的分类 新知讲授 观察图中所示的杠杆，比较它们的动力臂L1、阻力臂L2、动力F1、阻力F2 的大小，你能得出什么结论？ 由 F1L1=F2L2 ∵L1 <L2 ∴F1 > F2 这是费力杠杆 动力臂小于阻力臂, 特点：费力省距离。 F1 F2 L1 L2 O 一、杠杆的分类 新知讲授 由 F1L1=F2L2 ∵L1 >L2 ∴F1< F2 这是省力杠杆 动力臂大于阻力臂, 特点：省力费距离 F1 F2 L1 L2 o 一、杠杆的分类 新知讲授 由 F1L1=F2L2 ∵L1 <L2 ∴F1 > F2 这是费力杠杆 特点：费力杠杆费力， 省距离 动力臂L1 阻力臂L2 F1 F2 O 一、杠杆的分类 新知讲授 杠杆类型 力臂关系 两力关系 特点 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 L1＞L2 F1＜F2 L1 ＜ L2 F1 ＞F2 L1 = L2 F1 = F2 费力、省距离 省力、费距离 不省力、不省距离 总结：杠杆的三种类型 说明：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小。 新知讲授 通过对省力杠杆和费力杠杆的分析，可以发现： 使用省力杠杆虽然省了力，但动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离大； 使用费力杠杆虽然费了力，但动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小。 F阻一般是不能改变的。 由杠杆平衡条件得：F动×L动=F阻×L阻 减小动力的方法： 1、减小阻力臂L阻 2、增大动力臂L动 你还能举出一些生活和生产中省力、费力和等臂杠杆的实例吗？ 1、日常生活中的费力杠杆 镊子 理发剪刀 2、日常生活中的省力杠杆 螺栓扳手 老虎钳 指甲剪 新知讲授 人体中有不少骨也构成了杠杆，正是这些杠杆系统赋予人完成各种动作的能力。人体的杠杆系统都有四个基本组成部分： 新知讲授 二、杠杆的应用 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。 新知讲授 二、杠杆的应用 寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时，找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。手臂上的杠杆，是省力杠杆还是费力杠杆? 费力杠杆 省力杠杆 天平是利用杠杆平衡原理工作的吗?天平属于哪类杠杆?天平在我国的“天宫”空间站内可以使用吗? 新知讲授 天平利用杠杆平衡原理工作； 天平是等臂杠杆（动力臂等于阻力臂）； 空间站内不能使用天平，因为处于失重环境，物体和砝码对托盘无压力，天平无法平衡。 杠杆平衡条件的应用 探究新知 PART 2 例题：如图所示，课桌盖板重为10N,长50cm,宽25cm。当刚要把课桌盖板打开时，手给课桌盖板施加的作用力至少为多大? 解：课桌盖板与桌子用铰链相连，铰链处是课桌盖板转动的支点，课桌盖板质量分布均匀，重力作用点在中心，要使手对课桌盖板的作用力最小，动力臂必须最长，因此手应作用在桌盖板的边缘，作用力的方向与课桌盖板垂直。 新知讲授 对盖板的受力分析如图所示。盖板宽为25cm,手对盖板作用力的力臂l1为25cm,重力的力臂l2为12.5cm。 根据杠杆平衡条件，F1L1=F2L2 即GN 答：手给课桌盖板施加的作用力至少为5N。 新知讲授 F1l1=F2l2 杠杆平衡条件的应用 F1 → 动力（N） l1 → 动力臂（m） F2 → 阻力（N） l2 → 阻力臂（m） 变形公式 适用条件 杠杆静止或匀速转动 注意： 应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位要统一。 新知讲授 图中的杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F沿哪个方向时用力最小？ L阻 L1 F1 F2 F4 F3 C D O 沿F2方向用力时动力臂最大，所以F2最小 L2 L3 L4 提示：比较F沿不同方向时力臂的大小。 新知讲授 我国古代对杠杆的应用 早在3000多年以前，勤劳智慧的中国人就已经开始使用杠杆。他们发明了用来捣谷的舂，用来在井上汲水的桔槔，以及用来精确测量质量的天平和杆秤等。 在公元前4~公元前3世纪写成的《墨 经》中就对天平的平衡原理作了精辟的论述：“衡木：加重于其一旁，必捶一重相若也。”意思是：天平横梁的一臂加重物，另一臂也要加砝码，两者必须等重，才能平衡。 用来捣谷的舂 用来在井上汲水的桔槔 课堂小结 【详解】 （25-26九年级上·浙江杭州·阶段检测）如图所示，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（　　） A．BM方向 B．BN方向 C．BP方向 D．BQ方向 【例1】 由图可知，O为支点，A点挂一重物，阻力方向向下，为使杠杆在水平位置平衡，在B点施加一个力，由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂都一定的情况下，动力臂越长，则动力越小，BP方向对应的动力臂最长，所以该力应沿BP方向，故C符合题意，ABD不符合题意。 C 新知讲授 【详解】 （23-24九年级上·浙江宁波·阶段检测）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。为了切断甘蔗，下列最省力的是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【例2】 为了能切断甘蔗，动力的方向需向下，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，要使最省力，动力臂最大，由动力臂的定义可知F2的力臂最大，所以手沿F2方向最省力，故B符合题意，ACD不符合题意。 B 新知讲授 【详解】 （23-24九年级上·浙江杭州·期中）要把重轮推上台阶，分别在a、b、c、O四点施加作用力，力的方向如图所示，则最省力的作用点是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．O点 【例3】 由图知道，动力Fa、Fb、Fc的力臂，Fb的力臂最长，因为阻力G和阻力臂一定，Fb的力臂最长，所以Fb最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 B 新知讲授 教 寄 师 语 细究材料性质，巧造万物便利生活 浙教版 九年级下册 $