新課標(biāo)-人教版九年級(jí)《杠桿》

1、杠杠 桿桿 阿基米德阿基米德只要能給我一只要能給我一個(gè)支點(diǎn)，我就個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)地球能撬動(dòng)地球這三個(gè)用具有什這三個(gè)用具有什 么共同特點(diǎn)么共同特點(diǎn)一根硬棒在力的作用下如果能繞著一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿杠桿這些用具是杠桿嗎？這些用具是杠桿嗎？鋼絲鉗鋼絲鉗 桿秤桿秤 瓶蓋起子瓶蓋起子道釘撬道釘撬 火鉗火鉗 獨(dú)輪車獨(dú)輪車OO OF1F1F1F2F2F2OL1L2支點(diǎn)支點(diǎn) 動(dòng)力動(dòng)力阻力阻力動(dòng)力臂動(dòng)力臂阻力臂阻力臂這些概念很重要這些概念很重要支點(diǎn)支點(diǎn)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用OO表示。表示。動(dòng)力動(dòng)力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用使杠

2、桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F F1 1表示。表示。動(dòng)力臂動(dòng)力臂 從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用L L1 1表示。表示。阻力阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F F2 2表示。表示。阻力臂阻力臂 從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用L L2 2表示。表示。：二、杠桿的五要素二、杠桿的五要素提問：什么是力臂？2 杠桿是否都是直的？回答：力臂是支點(diǎn)到力的作用線的 垂直距離。思考討論：1 力臂是一定在杠桿上嗎？3 若一力作用在杠桿上，作用點(diǎn)不變，但 作用方向改變，力臂是否改變？答：不是答：杠桿可以是直的，也可以是彎的答：要改變想一想?畫力臂的方法：畫力臂的方

3、法：一找找（找準(zhǔn)支點(diǎn)找準(zhǔn)支點(diǎn)）二畫二畫（畫出力的作用線畫出力的作用線,延長(zhǎng)延長(zhǎng) 線用虛線線用虛線）三引三引（引垂線引垂線,用虛線用虛線）四標(biāo)四標(biāo)（標(biāo)標(biāo)直角符號(hào)、直角符號(hào)、 標(biāo)標(biāo)力臂力臂-支點(diǎn)到垂足的距離支點(diǎn)到垂足的距離 ）F1F2L1L2O畫出各力和力臂畫出各力和力臂支點(diǎn)支點(diǎn)O動(dòng)力臂動(dòng)力臂l阻力臂阻力臂l動(dòng)力動(dòng)力阻力阻力2力臂的作法力臂的作法L2L1BF2OF1AF2BOAF1畫出圖中各力的力臂畫出圖中各力的力臂（1 1）找出支點(diǎn)的位置）找出支點(diǎn)的位置（2 2）沿動(dòng)力、阻力的作用）沿動(dòng)力、阻力的作用方向?qū)⒘Φ淖饔镁€畫出方向?qū)⒘Φ淖饔镁€畫出（3 3）從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力）從支點(diǎn)作動(dòng)力、阻力作用線的

4、垂線作用線的垂線畫出圖中杠桿各力的力臂畫出圖中杠桿各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O想一想杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法Ol1F1l2F21.1.找找支點(diǎn)支點(diǎn)2. 2. 作作力的作用線力的作用線3. 3. 作作力臂力臂杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法l1F1l2F2杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法l1F1l2F2杠桿示意圖的作法杠桿示意圖的作法F1OOF1F2F2l1l2l2l1阻力阻力F F2 2L L1 1動(dòng)力臂動(dòng)力臂L L2 2阻力臂阻力臂支點(diǎn)支點(diǎn)O動(dòng)力動(dòng)力F F1 1大家來試試！1如下圖所示如下圖所示,在圖中分別畫出力在圖中分別畫出力F1和和F2對(duì)支點(diǎn)對(duì)支點(diǎn)0的力臂的力臂

5、L1和和L2。L L2 2L L1 12如下圖所示如下圖所示,在圖中分別畫出力在圖中分別畫出力F1和和F2對(duì)支點(diǎn)對(duì)支點(diǎn)0的力臂的力臂L1和和L2。L L2 2L L1 13如下圖所示如下圖所示,在圖中分別畫出力在圖中分別畫出力F1和和F2對(duì)支點(diǎn)對(duì)支點(diǎn)0的力臂的力臂L1和和L2。L L2 2L L1 14如下圖所示如下圖所示,在圖中分別畫出力在圖中分別畫出力F1和和F2對(duì)支點(diǎn)對(duì)支點(diǎn)0的力臂的力臂L1和和L2。L L2 2L L1 16如下圖所示如下圖所示,在圖中分別畫出力在圖中分別畫出力F1和和F2對(duì)支點(diǎn)對(duì)支點(diǎn)0的力臂的力臂L1和和L2。L L2 2L L1 1 F1 F2 3、作出杠桿的五要素

6、作出杠桿的五要素杠桿杠桿平衡平衡螺母螺母實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2AB實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵架臺(tái)探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件器材器材:測(cè)量的物理量測(cè)量的物理量:力力力臂力臂 A、B兩圖中的杠桿兩圖中的杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)驗(yàn)時(shí)采處于靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用哪幅圖？為什么？用哪幅圖？為什么？討論：討論： 實(shí)驗(yàn)時(shí)，使杠桿在實(shí)

7、驗(yàn)時(shí)，使杠桿在水平水平位置位置平衡，便于在杠桿上平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂直接讀出力臂的大小。的大小。思考與討論思考與討論 杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能杠桿兩端有兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能 起什么作用起什么作用? ? 為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢? ?作用作用:調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡能在杠桿上直接讀出力臂的大小能在杠桿上直接讀出力臂的大小探究杠桿的平衡條件探究杠桿的平衡條件1 1、在實(shí)驗(yàn)前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡、在實(shí)驗(yàn)前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡 螺母，使杠桿水平平衡。螺母，使杠桿水平平衡。2 2、掛鉤碼后，不能再動(dòng)平衡螺母。、掛鉤碼后，不

8、能再動(dòng)平衡螺母。3 3、讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平衡、讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平衡 狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長(zhǎng)度。狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長(zhǎng)度。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù) F1/NL1/mF2/NL2/m12F1=0.5N，L1=20cm，F(xiàn)2=1N，L2=10cm或 F1=1N，L1=8cm，F(xiàn)2=2N，L2=4cm數(shù)據(jù)請(qǐng)同學(xué)們開始做實(shí)驗(yàn)動(dòng)力動(dòng)力動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力阻力臂阻力臂杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件：動(dòng)力動(dòng)力 X 動(dòng)力臂阻力動(dòng)力臂阻力 X 阻力臂阻力臂用字母表示為用字母表示為: F1L1=F2L2或或結(jié)論：當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力臂是阻力臂的結(jié)論：當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍

9、，動(dòng)力就是阻力的幾分之一幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一例：一根杠桿動(dòng)力臂與阻力臂之比是例：一根杠桿動(dòng)力臂與阻力臂之比是3:2,要使杠要使杠桿平衡桿平衡,則動(dòng)力與阻力之比是則動(dòng)力與阻力之比是_.如上圖中的男孩重如上圖中的男孩重500N500N，女孩重，女孩重350N350N，當(dāng)男孩離蹺，當(dāng)男孩離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸蹺板的轉(zhuǎn)軸70Cm70Cm時(shí)，女孩應(yīng)該坐在哪里才時(shí)蹺蹺板時(shí)，女孩應(yīng)該坐在哪里才時(shí)蹺蹺板平衡。平衡。已知：阻力已知：阻力F2=500N，阻力臂，阻力臂L2=70cm=0.7m，動(dòng)力，動(dòng)力F1=250N求：動(dòng)力臂求：動(dòng)力臂=？解：根據(jù)杠桿平衡條件解：根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，得，得L1=F

10、2L2/F1=500NX0.7m350N=1m答：女孩應(yīng)該坐在離轉(zhuǎn)軸答：女孩應(yīng)該坐在離轉(zhuǎn)軸1m處。處。如何用彈簧秤將下面杠桿調(diào)平？如何用彈簧秤將下面杠桿調(diào)平？?jī)蓚€(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡,則則( ) A.這兩個(gè)力的大小必須相等這兩個(gè)力的大小必須相等 B.這兩個(gè)力的力臂長(zhǎng)必須相等這兩個(gè)力的力臂長(zhǎng)必須相等 C.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較大力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較大 D.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較小力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較小D畫出圖中作用在畫出圖中作用在A 點(diǎn)最小的力的點(diǎn)最小的力的方向方向 。 FABAOBCF2F1如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬棒的末端如圖所示，用撬棒撬石頭，手握在撬

11、棒的末端B B端，其端，其中中AOAO0.1m0.1m，ABAB1m1m，OCOC0.7m0.7m，要撬起重為，要撬起重為1400N1400N的的石頭，需要在石頭，需要在B B端豎直端豎直向下向下用多少用多少N N的力才能撬起石頭？的力才能撬起石頭？計(jì)算題計(jì)算題你做對(duì)你做對(duì)了嗎？了嗎？已知：已知：L2=A0=0.1m L1=0C=0.7m F2=G=1400NNNmmFllF20014007 . 01 . 02121解：由杠桿平衡條件：解：由杠桿平衡條件：F1L1=F2L2可得：可得：答：需要在答：需要在B端豎直向下用端豎直向下用200N的力才的力才能撬起石頭。能撬起石頭。求：求：F1=?1.

12、 1.學(xué)習(xí)了杠桿、支點(diǎn)、動(dòng)力、學(xué)習(xí)了杠桿、支點(diǎn)、動(dòng)力、 阻力、動(dòng)力臂、阻力臂等概念阻力、動(dòng)力臂、阻力臂等概念. .2.2.探究了杠桿的平衡條件是探究了杠桿的平衡條件是F F1 1 L L1 1 = =F F2 2 L L2 2；F3F2 F4F1有一根杠桿，動(dòng)力為有一根杠桿，動(dòng)力為1000N，阻力為，阻力為3000N，動(dòng)力臂為動(dòng)力臂為1.5m，求：它的阻力臂為多少？，求：它的阻力臂為多少？已知：已知：F11000N F23000N L11.5m求：求：L2？解：根據(jù)杠桿的平衡條件：解：根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1F2L2L2F F1 1L1 / F F2 2 =(1000N X 1.5m) / 3000N =0.5m答答 ：它的阻力臂為：它的阻力臂為0.5m.想一想4、杠桿的分類 （1）省力杠桿：）省力杠桿：l1l2，則，則F1F2，使用這類，使用這類杠桿，可以省力，但費(fèi)距離。杠桿，可以省力，但費(fèi)距離。 （2）費(fèi)力杠桿：）費(fèi)力杠桿：l1F2，使用這類，使用這類杠桿，雖然費(fèi)力，但可以省距離。杠桿，雖然費(fèi)力，但可以省距離。 （3）等臂杠桿：）等臂杠桿：l1=l2，則，則F1=F2，使用這類，使用這類杠桿，既不能省力，也不能省距離。杠桿，既不能省力，也不能省距離。一根硬棒在力的作用下如果能繞著一根硬棒在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫做杠桿