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(共27张PPT)
第三章 能量的转化与守恒
第4节 简单机械
浙教版 科学（初中）
九年级上
1
课堂导入
观察思考
观察生活中常见的杠杆应用
动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。即：F1L1 ＝ F2L2 这个公式可以用来解决有关杠杆平衡的问题。
使用杠杆一定能够省力吗？请观看实验视频
通过实验，我们得到的杠杆平衡的条件：
互动学习
2
一、杠杆的分类
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
动力臂L1
阻力臂L2
由 F1L1=F2L2
∵L1 ∴F1 > F2
这是费力杠杆
F1
F2
O
特点：费力杠杆费力，省距离
F1
F2
L1
L2
由 F1L1=F2L2
∵L1 ∴F1 > F2
这是费力杠杆
动力臂小于阻力臂, 特点：费力省距离。
O
F1
F2
L1
L2
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
o
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。
互动学习
2
二、生产和生活中的杠杆
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？如图所示，赛艇上的桨属于哪类杠杆？
赛艇上的桨属于费力杠杆，因为水对桨的阻力的阻力臂大于人手对船桨的动力的动力臂。
1、日常生活中的费力杠杆
镊子
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？
筷子
老虎钳
螺栓扳手
2、日常生活中的省力杠杆
铁锤拔钉
指甲剪
跷跷板
3、日常生活中的的等臂杠杆
天平秤
观察下图如何使杠杆最省力？
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。
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
通过对省力杠杆和费力杠杆的进一步分析，可以发现：
使用省力杠杆虽然省力，但是动力移动的距离比阻力移动的距离大。
而使用费力杠杆虽然费力，但是动力移动的距离比阻力移动的距离小。
【例题】 如图是铁道检修工用的道钉撬，有关尺寸见图。若在A点竖直向下作用200 牛的力，道钉撬对道钉会产生多大的力？如果还不能将道钉撬出，在保持手的作用力大小和作用点不变的情况下，采用什么方法可增大道钉撬对道钉的作用力？
200牛
F1
F2
1.2米
6厘米
A
O
解：据杠杆平衡条件 F1L1 ＝ F2L2，可得： F2 =4000N
在 L2、F1 都保持不变时，要增大 F2，只有增大L1。
具体做法是：使 F1 的方向与撬棒垂直，这样 L1 取值最大。
答：道钉撬对道钉能产生 4000 牛的力。将F1 的方向与撬棒垂直，可增大撬棒对道钉的作用力。
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。
我国古代人们对杠杆的应用
用来捣谷的舂
用来在井上汲水的桔槔
3
课堂小结
典例分析
考点一：杠杆的分类
4
【典型例题1】
指甲刀是生活中常用的小工具，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是(　　)
A．三个杠杆都是省力杠杆
B．三个杠杆都是费力杠杆
C．ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆
D．ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆
C
【迁移训练1】
衣服夹是一种常用物品，如图所示，给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法中，正确的是(　　)
A．当用手将其捏开时，它是费力杠杆
B．当用其夹住物品时，它是费力杠杆
C．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力杠杆
D．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是省力杠杆
B
考点二：生产和生活中的杠杆
【典型例题1】
踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是( )
A．脚后跟是支点，是省力杠杆
B．脚后跟是支点，是费力杠杆
C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
C
【迁移训练1】
如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕点O缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是(　　)
A．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变
B．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D．吊臂是一个省力的杠杆
B
如图所示，某同学发现了一个金属块。他想知道它的重力和密度。他手中只有一只量程较小的弹簧秤，当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时，发现已超过弹簧秤的最大量程，于是他设计了如图所示的装置。OA∶AB＝1∶3，用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力，当OB杠杆水平静止时，弹簧秤读数为1.8 N，当向容器中加水，金属块浸没于水中后，弹簧秤读数为1.2 N，则金属块受到的重力是__________N；密度是_____________kg/m3。
【迁移训练2】
7.2
3×103
小科家有个木衣架，有一次放学回家他把书包挂在衣架A处，衣架倒了下来，他想探究衣架倒下来的原因，测量了以下数据：木衣架质量2千克；圆底盘直径30厘米；圆底盘的圆心到过A点的竖直线的距离25厘米，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。
(1)木衣架可以看作简单机械中的______________(填“滑轮”或“杠杆”)。
(2)通过计算分析，当A点处挂的书包质量超过__________千克时，木衣架会倒下。
(3)为了防止衣架倒下来，小科提出了适当增大圆底盘直径的改进意见。请你再说出一种其它方法________________________________________________________。
【迁移训练3】
杠杆
3
增大圆底盘质量或书包悬挂点靠近衣架中心

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