华师大九年级科学上册杠杆

欣赏杠杆(第一课时)一、生活中的杠杆这些能给我们提供方便的工具都称为机械．中国古代对杠杆也有广泛的使用复杂机械都是由简单机械组成的这三个用具有什么共同特点共同点：①都是硬棒．（软的不行，直的弯的都可以）②工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的．③除固定不动的点外，还要受到两个力的作用（一个能使它转动，另一个阻碍它转动）．使杠杆绕着转动的固定点OOOOF1F1F1F2F2F2O使杠杆转动的力动力：F1阻碍杠杆转动的力阻力：F2找出支点、动力和阻力OF1OF1F2思考：将手下移靠近O点，F1产生的效果是否不变?oF1F2支点(o)：杠杆绕着转动的点动力(F1)：促使杠杆转动的力阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离(力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的直线)力的作用效果除了跟力的大小有关外,还与力臂有关。oF1F2L2L1支点：杠杆绕着转动的点（O点）动力：使杠杆转动的力（F1）阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离（L1）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离（L2）三、杠杆的五要素F1F2L1L2O画出各力和力臂（1）找出支点的位置（2）沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线[有时垂足在力的反向延长线上，则需要将力的作用线用虚线反向延长。]l2l1l1l2l1l2l1l2L2L1BF2OF1AF2BOAF1画出图中各力的力臂l2OF1F2l2l1l1l2F1F2OOF2F1l1l1F2l2OF1四.有关力臂的问题？力臂是＿＿到＿＿＿＿＿＿＿＿距离。思考讨论：1力臂是一定在杠杆上吗？2若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？答：不是答：要改变支点力的作用线的垂直3.怎样施加力,它的力臂最大?答:垂直于支点和力的作用点的连线方向施加力,得到的力臂最大.小资料人体内的杠杆很多机器上都有杠杆，可是你知道吗？人体中也有很多的杠杆在起作用呢？当我们拿起一件东西，点一点头，弯一弯腰或者翘一下脚尖，这时都得依靠人体的杠杆才能起作用呢！OF2F1小资料人体内的杠杆点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用(如图)，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长，就形成低头仰头动作，从图中可以看出来低头比仰头要省力。小资料人体内的杠杆如果你弯一下腰，肌肉就要付出大约1200牛顿的拉力。这是由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆是一个费力杠杆（如图)。我们长期弯腰工作时，往往感到腰部酸疼，就是肌肉被拉伤的缘故。小资料人体内的杠杆当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这实际上是一个省力杠杆(如图)，这时肌肉的拉力比体重要小。1、杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒2、杠杆的五要素：支点动力动力臂阻力阻力臂3、你会画杠杆的五要素吗?小结1、关于杠杆的下列说法中，正确的是（）A、杠杆必须是一根直棒B、杠杆不一定要有支点C、杠杆可以是直的，也可以是弯的D、作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动CD练习2、下列关于力臂的说法中，正确的是（）A、动力臂是指支点到动力作用点的距离B、阻力臂是指支点到阻力作用线的垂直距离C、动力臂与阻力臂之和等于杠杆长D、当力的作用线通过支点时，力臂最大B练习3.画出下列杠杆力臂练习第二课时：杠杆的平衡知识回顾：1、杠杆的概念？在力的作用下能绕着固定的点转动的硬棒，这根硬棒叫做杠杆。2、这个固定的点叫？——支点(O)3、使杠杆转动的力叫？——动力（F1）4、转动时受到的阻碍作用叫？——阻力（F2）5、什么叫动力臂？从支点到动力作用线的距离（l1）（点到线的距离）6、什么叫阻力臂？从支点到阻力作用线的距离（l2）（点到线的距离）画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O方法：①作力的作用线；②从支点作力的作用线的垂线。图1图21:图1与图2有何不同之处?图1在水平位置,图2不在水平位置2:图1与图2有何相同之处?都处于静止状态杠杆的平衡状态思考：怎么的杠杆才算平衡呢？当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，或作缓慢地匀速转动时，我们说杠杆平衡了。OL1L2F1F2思考：杠杆平衡需要满足什么样条件呢？实验次数动力F1/N(个)动力臂l1/cm(格)动力动力臂(个格)阻力F2/N(个)阻力臂l2/cm(格)阻力阻力臂(个格)123思考：F1L1与F2L2之间有什么样的关系呢？杠杆的平衡条件：动力X动力臂＝阻力X阻力臂用字母表示为:F1L1=F2L2或思考与讨论1.杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用?2.为什么在实验时,要求杠杆在水平位置静止呢?★作用是调节杠杆自身的平衡★因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。1。有一根杠杆，动力为1000N，阻力为3000N，动力臂为1.5m，求：它的阻力臂为多少？已知：F1＝1000NF2＝3000NL1＝1.5m求：L2＝？解：根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2L2＝F1L1/F2=(1000NX1.5m)/3000N=0.5m答：它的阻力臂为0.5m.2。一根轻质扁担长1.8m，前后两端分别挂上重600N和200N的货物，问：人肩应挑在离前端多远处才能使扁担平衡？分析：人肩挑处是扁担的支点O，前后两货物的重分别为动力和阻力，要求的肩处离前端的距离是动力臂。F1=G1＝600NF2=G2＝200NOL1L2L=1.8m已知：L=1.8mF1＝600NF2＝200N求：L1=?解：根据L1＋L2＝1.8m得出L2=1.8m－L1－－－－－（1）根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2将（1）代入得600NXL1＝200NX(1.8m－L1）解之得：L1=0.45m答：人肩应挑在离前端0.45m处才能使扁担平衡。3。如果已知弹簧测力计对杠杆拉力的力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比为7﹕3，弹簧测力计读数是4．2N，杠杆自重忽略不计，那么钩码多重？GF1F2F1/F2==l2/l1F11l==F2l2l2l14。如图：有一根粗细均匀的1m长的木棒放在墙角，垂直作用在木棒上的力F使木棒与地面成600的角，已知木棒重力为G，求F的大小？FAOGB第三课时：杠杆平衡的应用-----杠杆的分类支点(o)：杠杆绕着转动的点动力(F1)：促使杠杆转动的力阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒复习回顾:一.杠杆：二.杠杆的平衡状态:或F1L1F2L2＝F1×L1＝F2×L2动力为F1，阻力为F２静止或匀速转动杠杆平衡条件:oF1F2L1L2问题:在用撬棒撬石头时，通常会感到省力些,这到底是为什么呢?由上分析可知:杠杆平衡时:又因为:L1L2所以,F1F2=F1L2F2L1一.省力杠杆F1F2L1L2Oh2h1特点：省力：动力臂大于阻力臂，费距离oF1F2L1L2二.费力杠杆设动力为F1，阻力为F２问题:利用杠杆是否一定能省力？F1L1L2OF2由上分析可知:杠杆平衡时:又因为:L1L2所以,F1F2=F1L2F2L1二、费力杠杆：h2h1O特点：费力、省距离h1＜h2我们需要用费力杠杆吗？它有什么好处？动力臂小于阻力臂F2F1O由F1L1=F2L2∵L1〈L2∴F1〉F2这是费力杠杆F2F1L1L2O三、等臂杠杆：动力臂等于阻力臂特点：既不省力，也不省距离由F1L1=F2L2∵L1=L2∴F1=F2这是等臂杠杆讨论：下列杠杆属于哪一类杠杆？它们是什么杠杆？它们是什么杠杆？使用时哪些是省力杠杆？哪些费力杠杆？练习一：ABCDABCD下列个杠杆是省力的（）A练习二：BCDABC下列哪个杠杆是省距离的（）D小结•省力杠杆的特点A动力臂大于阻力臂l1l2，则F1F2B省力但是费距离•费力杠杆的特点A动力臂小于阻力臂l1l2，则F1F2B费力但是省距离•等臂杠杆的特点A动力臂等于阻力臂l1=l2，则F1=F2B不省力也不省距离苏州园林常用的剪刀（粗枝剪、细枝剪、整篱剪），根据杠杆的特点请指出它们的名称：细枝剪整篱剪粗枝剪第四课时杠杆的应用汲水的桔槔古代的杠杆1.如图4,杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么?2.如图5,某一同学由图得出F1×OA=F2×OB,这个结论对吗?为什么?思考:如图杠杆分别是哪种杠杆？哪种剪纸方法省力？哪种剪纸方法省距离？什么时候采用哪种剪纸方法？图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（）A.F=G；B.F＜G；C.F＞G；D.无法比较。提示AOBFGABCD想一想图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（）A.F=G；B.F〈G；C.F〉G；D.无法比较。L2L1ABCDAOBG方法：先画出力臂，再进行判断什么时候F最小，为多少？F1F2F4F32。各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（）1。一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是______.2：3BGGGG3。在下图的四个杠杆均处于平衡状态,各杠杆上悬挂的物体重G均相等,所需的力分别为F1、F2、F3、F4，其中最小的是()4。①剪铁皮的剪子、②钓鱼杆、③天平、④电工钳,其中省力的杠杆是________省距离的杠杆________,等臂的杠杆是__________.1、4F1327。如图所示，重物G=400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物G提起时所用的最小动力（图中装置可绕A点转动）。80N8。用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅常在扳手柄上再套一节管子，如图。这样就可以比较容易地拧下螺母，这是因为（）A、套上的管子较重，可以省些力B、套上的管子较粗，使用比较方便C、套上管子后可以用较大的力D、套上管子后增大了动力臂,省些力D9。如图，人体前臂可以视作杠杆，当曲肘将手中重物举起时，阻力臂大小将（填“增大”或“减小”）减小10、如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒C点受到石块的压力是1500牛，且AB=1.5米，BC=0.3米、CD=0.2米，则要撬动该石块所用的力应不小于（）A、500牛B、300牛C、200牛D、150牛D11,如图的缝纫机踏板是杠杆，用脚踩踏板使用它工作时是（）A、省力的B、费力的C、既不省力也不费力D、可以省力也可以费力12.、如图甲是锅炉的安全阀门自动控制的装置。请在图乙中画出杠杆OAB所受动力和阻力的示意图。B13.如图，先调节杠杆在水平位置平衡，然后在A点挂两个质量相同的钩码，欲使杠杆重新平衡，可在B点挂上同质量的钩码个数为（）A、1B、2C、3D、4C14。如图的杠杆，O为支点。若FAlA=FBlB，则此杠杆（）A、一定静止不动B、一定转动C、可能静止不动D、以上情况都有可能B15。如图所示，质量可以忽略不计的直杆OA长为L，它能绕光滑的固定轴O转动，在杆上距O点L/3的B处挂一个重为150牛的物体，并在杆的A端作用竖直向上的力F，当杆静止时，F=牛。若在力F作用下，使物体慢慢提高了0.1米，则力F所做的功为焦。5015所示是指甲刀示意图和垃圾筒示意图，它们哪些部分可以看作杠杆？各为什么性质的杠杆（省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆）？1．下列杠杆中属于省力杠杆的是（）A．镊子B.钳子C.钓鱼杆D.缝纫机的脚踏板B2、如图所示杆秤是称量质量的工具．当秤砣磨损一部分，用它称质量，结果比被称物体的真实质量（）A．偏大B.偏小C．不变D.条件不够，无法确定A3、利用如图所示的质量不计的杠杆提升重物G，动力作用在A点，那么，使用它（）A．一定是省力杠杆B.一定是费力杠杆C．不可能是等臂杠杆D.可以是等臂杠杆AD4、如图所示，长度为2米的水平杠杆，左端A处受竖直向下的力F1为50牛，右端B处受竖直向下的力F