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第1节 杠杆 课时1
第十一章 简单机械和功
苏科版（2024）九年级上册同步备课
1. 知道什么是杠杆及杠杆的五要素；
2. 理解杠杆的平衡条件及应用；
3. 根据杠杆平衡条件进行有关计算。
在古代，人类就学会利用一些自然材料如石头、木头、兽骨、植物纤维等来制造工具。人们知道，单纯依靠自己肌肉产生的力量是有限的，制造一些工具可以产生更好的效果。杠杆就是这样的一类工具。你使用过杠杆类的工具吗？能说说它的作用吗？
开罐头
铁路维修
舂（chōng）米
如图 （a）所示，用硬棒（可选择直尺或铅笔）和橡皮撬动课本，观察撬课本的过程；结合生活中的切纸刀［图 （b ）］、开瓶器［图 （c）］、钓鱼竿［图 （d）］等工具，分析这些工具在使用时有什么共同的特点？
知识点一：什么是杠杆
木板上钉了一枚图钉，你能直接用手把它拔出来吗
做一做
议一议
你是怎样拔出图钉的 有哪些方法 哪一种方法更方便、省力
方法①：用螺丝刀撬出来；方法②：用羊角锤拔出来。
图钉很小，而且用手拔时需要用很大的力才行，所以直接用手很难把它直接拔出来。
请从右图中选择合适的工具把图钉拔出来。
选择羊角锤。
羊角锤能够方便地卡住图钉，使用时相当于一个省力杠杆，所以选择图中的羊角锤更方便、省力。
拔图钉
活动11.1 拔图钉
1.定义：物理学中，将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆。
注意:
（1）“硬棒” 是指在力的作用不发生形变。
（2）杠杆可以是直的，也可以是弯曲的。如钓鱼竿、指甲剪、脚踏式翻盖垃圾桶。
O
l1
2.杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
（1）支点：杠杆绕着转动的点，即图中的点O。
（2）动力：使杠杆转动的力，即图中的 F 。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，即图中 的 F 。
（4）动力臂：从支点到动力作用线（通过力的作用点沿力的方向所引的直线）的距离 ，即图中的l 。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用l2表示。
l2
F1
F2
3. 力臂的画法
l2
l1
B
F2
O
F1
A
F2
B
O
A
F1
1. 找出支点的位置
3. 从支点作动力、阻力作用线的垂线
2. 确定动力、阻力作用线
4. 标垂足，定力臂
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
O
l2
O
在杠杆的使用中，杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。
杠杆在满足什么条件时，才会平衡呢？
画出图中杠杆各力的力臂。
思考
信息快递
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆处于平衡状态。
1.安装杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使之在水平位置平衡 。
实验与记录
2. 如图所示，在杠杆左边挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在杠杆右边某一位置竖直拉住杠杆。设弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力F 是动力，动力臂为l ;钩码对杠杆的拉力F 是阻力，阻力臂为l 。当杠杆在水平位置平衡时 ，测量F 、 l 、F 、l 的大小 ， 并将数据记录在下表中 。
探究杠杆的平衡条件
知识点二：杠杆平衡的条件
学生实验：探究杠杆平衡的条件
序号 F /N l /cm F /N l2/cm
①
②
③
④
3.在下列情况下使杠杆在水平位置平衡，将相关数据记录在上表中：
(1)保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量。
(2)保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置。
(3)保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置。
6
2.0
3.0
4
4
6
4.0
6.0
2.0
12
4
6.0
8
4.0
12
6.0
分析表中数据，找出它们之间的关系。你有什么发现
交流与小结
杠杆的平衡条件也称杠杆原理，是由古希腊学者阿基米德总结出来的。 为了说明杠杆原理的威力，他曾说过： “假如给我一个支点，我就能推动地球”(右图)。我国古人也对杠杆进行过深入研究，并将杠杆广泛应用于生产和生活中。
实验表明，杠杆平衡时 动力×动力臂=阻力×阻力臂
用字母表示可写成 F 1 =F l
阿基米德想象用杠杆移动地球
1.使杠杆在水平位置平衡的原因是什么？
避免偶然性，得出普遍规律.
2.为什么要多次实验
一是可直接从杠杆上读出力臂的大小；二是消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。
3.教材用杠杆一端挂钩码，另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验。请分析说明用这种方法做实验的好处是什么？
用弹簧测力计竖直向下拉杠杆时，由于测力计的力可以连续变化，容易得到所需要的力，不需要调整力臂，所以这种方法很容易使杠杆平衡。
4.若采用杠杆两端都挂钩码的方法，探究杠杆平衡条件是否可行？
可行。
实验反思
实验视频—杠杆两端挂钩码探究杠杆平衡条件
在我国，人们很早就开始运用杠杆解决生产、生活中的问题。
图（a）所示是在我国湖南长沙出土的战国时期的天平和砝码。该天平配有多个砝码，最小的砝码质量约为0.6g 。这说明当时的称量已经相当精确。
《墨经》中对秤的原理作了较为科学的描述。《墨经》将被称物品叫 作“重”,砝码叫作“权”,支点到“重”的距离叫作“本”,支点到 “权”的距离叫作“标”,如图（b）所示。
读一读 中国古人对杠杆的研究和应用
（a）战国时期的天平和砝码
（b）《墨经)中秤的原理示意
明代宋应星在《天工开物》中描绘了用于捣谷的碓(图c)和用于汲水的桔槔(图d)。
图（c）碓
图 （d）桔槔
杠杆
杠杆的定义：将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆
杠杆的五要素
杠杆的平衡条件
什么是杠杆
杠杆平衡状态：在动力和阻力作用下静止
杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
动力、阻力
支点
动力臂、阻力臂
1．如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。若在 A 、B 两处再各加一个钩码，下列说法正确的是 ( )
A
A ．杠杆右边向下倾
B ．杠杆左边向下倾
C ．杠杆仍平衡
D ．无法确定杠杆是否平衡
2．如图所示，用扳手拧螺帽时，图 （a/b）的握法更有利于拧紧螺帽，原因是动力臂更 （长/短）。
b
长
3．如图所示，人在用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕 O 点抬起哑铃，前臂此时相当于一个杠杆，其简化图如图乙所示。若哑铃重力为 50N，L1 = 5cm ，L2 = 20cm ，则拉力F1 = N。
200

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