苏科版九年级物理《第十一章 简单机械和功》优质课件

④标力臂（标垂足---直角符号、标力臂---支
点到垂足的距离 ）。
知1－讲
感悟新知
注意： 1.力臂是一定在杠杆上吗？ 答：不是。
2. 杠杆是否都是直的？ 答：杠杆可以是直的，也可以是弯的。
3. 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：要改变。
知1－讲
感悟新知
知1－练
L1动力臂
动力作用线
F2阻力
支点到动力作用线的距离
感悟新知
一“点”——支点O（一定在杠杆上）
杠
杆 五
二“力”——
动力F1 相对的
要
阻力F2
素
动力臂L1
三“臂”——
画杠杆力臂的方法
阻力臂L2
①找点（确定支点）；
②画线（画力的作用线，一般画为虚线）；
③作垂线段（从支点向力的作用线作垂线，垂
足在力的作用线上，一般画为虚线）；
知1－讲
定义：物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒,叫做杠杆。 跷跷板及上面列举的生产工具都是杠杆。
注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的, 即杠 杆可以是各种各样的形状。
感悟新知
杠杆的五要素:
阻力作用线
使杠杆转动的力
F1动力
知1－讲
支点到阻力作用线的距离
L2阻力臂 O支点 杠杆绕着转动的固定点
阻碍杠杆转动的力
情况下使用，费力杠杆一般在阻力小的情况下为了省距
离而使用．
感悟新知
例 3 皮划艇是我国的奥运优势项目之一，如图所示， 知3－练 是我国选手夺冠时的场景。在比赛中，运动员一 手支撑住桨柄的末端(视为支点)，另一手用力划 桨，此时的船桨是( B ) A．等臂杠杆 B．费力杠杆 C．省力杠杆 D．省功杠杆

D. 9∶4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
8. 一枚质量为20g的子弹从枪膛中水平射出。若枪膛内火药
爆炸后气体产生的平均推力是600N，枪膛长0.6m，射出后
子弹在空中飞行1 200m，则推力对子弹做的功
为
360
J；若开枪时枪口离地面160cm，则落地的整个
过程中重力对子弹做的功为
1
2
3
4
5
6
0.32
放在水平地面上，已知这块砖的重力为144N，AB＝
30cm，AA'＝12cm，AD＝16cm。小明将这块砖绕着AB
边(AB边始终与地面接触)翻转90°后，砖的重心升高
了 2 cm，完成这次翻转，小明至少对砖做 2.88 J
的功。
⁠
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
7
8
J。(g取10 N/kg)
9
10
11
12
9. 如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水
平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，
速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体受到
的摩擦力为
3
1
N，拉力所做的功为
2
3
4
5
6
7
8
9
10
30
11
12
J。
10. 在“测量提升物体所做的功”的实验中，小李所在的
2
3
4
5
6
7
8
9

F1L1=F2L2
实验
观察实验，完成下列表格。
实验次 动力F1
数
（牛）
动力臂
l1（厘 米）
动力× 动力臂
阻力F2 （牛）
1
1
5
5
0.5
阻力臂
l1（厘 米）
阻力× 阻力臂
10
5
2
1
10
10
2
5
10
3
1.5
10
15
1力×动力臂＝阻力×阻力臂;
它的公式是 杆原理.
F1 F2
动力臂：从支点到动力作用线的 距离。
阻力臂：从支点到阻力作用线的距 离。
画杠杆力臂的方法
一找支点 ，二画线（力的作用线），三定距离（力 臂的长）。 力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力 的作用点的距离。 力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的直线。 作用在杠杆上的力，若作用点不变，但作用力的方向 改变，力臂一般也改变，力的作用效果也不同。 杠杆的力臂不一定在杠杆上。
A
答案：10N
例题2：如图，OB=2BA，物体重为60 N，不计杠杆 自身重力，绳与杆的夹角为30 ℃，则绳的拉力为 多少？
O 答案：80N
BA
例题3：如图，杠杆上标有刻度，GB=5 N，GA＝8 N， 杠杆水平平衡时，A物体对杠杆的拉力是多少牛顿？ 此时A物体受到地面对它的支持力为多少？
A
B
答案：A物体对杠杆的拉力是6.25N；此时A物体 受到地面对它的支持力为1.75N
步骤2，为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调 节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？
答:杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距 离就是力臂，此时杠杆如果不水平，则支点到钩码的 距离就不是力 臂。使杠杆在水平位置重新平衡，目 的是从杠杆上的刻度 值直接读出力臂的长度.

知识点 1 什么是功
F
没有成效
知1－导
搬而不动
F 拉而不动
感悟新知
F F
知1－导
f
将货物提高 拉小车前进
汽车受阻力滑行
物理学中的“功”吸收
了一种“贡献”和“成 有成效
效”意思在里面。
感悟新知
归纳
知1－导
●如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向 上移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效， 就说这个力对物体做了功。
提箱子在水平路上走
没有做功(劳而无功或 垂直无功)
感悟新知
知1－讲
不做功的情况 1. 有力，但是在力的方向上通过的距离为零。 2. 有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。 3. 有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的。
感悟新知
知1－讲
例 1 如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提 包的力不做功的是( B )
感悟新知
知3－讲
解析：分析数据有一些发现，其中，具有较高水平的发现 是使用任何机械都不省功，这个结论叫作机械功原 理．C 选项是D 选项基础上的延伸，故C 选项是具 有较高水平的发现．
课堂小结
功 力
课堂小结
功
1. 功的计算：(1)公式： W＝Fs。 (2)注意：力与物体移动的距离在方向上必须一致、
感悟新知
知1－讲
导引：本题中表述的四种情景，既有力也有距离， 但如果力和运动的方向垂直，这种情况下力 不做功。
感悟新知
总结
知1－讲
力对物体做功，一要有力，二要有距离，三是 距离必须在力的方向上。
感悟新知
知1－练
1．【中考·北京】水平地面上的购物车在水平推力的 作用下，沿推力的方向运动了一段距离，则下列 判断中正确的是( C ) A．重力对购物车做了功 B．支持力对购物车做了功 C．推力对购物车做了功 D．没有力对购物车做功

L1 O
（1）确定支点
（2）画作用线
（3）作垂直线段
（4）标出力臂
F1
F3
新课讲解
力臂的三种表示方 式
新课讲解
典例分析
例 画出图中各力的力臂
F1
F1
B
A
F2
L1
B
A F2
O
（1）找出支点的位置 （2）确定动力、阻力作用线
O L2
（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线刀,其动力臂比阻力臂长,只要用较小的力，就能把坚 硬的金属片剪开。
园艺师使用的剪刀有很多种，请你调查一下,园艺师使用了哪些剪 刀?它们各有什么特点?为什么这样设计?
第十一章 简单机械和功
第1节 杠杆
课时1 杠杆的应用及其分类
目 录
CONTENTS
1 学习目标 3 新课讲解 5 当堂小练 7 布置作业
一、杠杆的分类 等臂杠杆：天平的动力臂与阻力臂相等，是一种等臂杠杆。
1
第十一章 简单机械和功
第1节 杠杆
课时1 杠杆及其平衡条件
目 录
CONTENTS
1 学习目标 3 新课讲解 5 当堂小练 7 布置作业
2 新课导入 4 课堂小结 6 拓展与延伸
学习目标
1.知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。 2.理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。 3.理解杠杆的平衡条件，能通过实验探究总结出杠杆的
阻力的作用点：阻力在杠杆上的作用点。 （3）力臂是支点到力的作用线。
新课讲解
（4）当力的作用线垂直于杠杆时，力臂与杠杆重合；当力 的作用线不垂直于杠杆时，力臂与杠杆不重合；如果力的 作用线恰好通过支点，则力臂为零。 （5）动力和阻力是杠杆受到的力，而不是杠杆对别的物体 施加的力。

1.功的概念：物理学中，把力与物体 在力的方向通过的距离的乘积叫做机械功, 简称功.
2.功的公式： 功=力×距离 W= Fs
N•m N m
为纪念英国物理学家焦耳
焦耳，简称：焦，符号 J
1 J=1 N•m
1J的功有多大
从地上拿起一只约50g的鸡蛋，并把它缓 缓举过头顶，做功大约1 J。
做功了吗
１．当你端着一盆水不动时，你累吗？ 你做功了吗？为什么？
功分别为W甲、W乙、W丙。关于做功大小的下列说
法正确的是( )
C
A．W甲＜W乙＜W丙 C．W甲=W乙=W丙
B．W甲＞W乙＞W丙 D．W甲=W乙＜W丙
课堂练习
4．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和
AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需
拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2。则
()
２．用力推讲台,讲台没有动，人累
吗？人做功了吗
Ｆ≠０
分析：
Ｓ=０
没有做功． （劳而无功）
做功了吗
３．用脚踢出足球，球在地面上 滚动，滚动过程中，人对球做功 了吗？
分析：Ｆ＝０
Ｓ≠０
没有做功．不劳无 功）
做功了吗
小结：对物体做功的两个必要条件： 一是物体受到力的作用， 二是物体在力的方向上 通过一段 距离。
第十一章 简单机械和功 三、功
考考你
找出下列活动中的共同点：
考考你
找出下列活动中的共同点：
考考你
找出下列活动中的共同点：
考考你
找出下列活动中的共同点：
考考你
找出下列活动中的共同点：
考考你
找出下列活动中的共同点：
考考你
找出下列活动中的共同点：

3. 功的公式：W=__F；S 单位：W：焦（耳）J；F：N；s：m。
(1J=1N·m).
4．功的原理：使用机械时，人们所做的功，都等于或大于
直__接___用__手___做___的__功____，也就是说使用任何机械都不省功。 5．斜面：FL=Gh斜,_面__长__是斜__面__高_的几倍，拉_力____就是物___重_的几分之
26．如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。用沿斜面方向的推 力F=80N，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶 端B，运动过程中克服物体的重力做的功__60_0___J。摩擦力f 的大小为___2_0__N。
3．杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作：F1L1=F2L2 或写成F1//F2=L2/L1。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 4．三种杠杆： (1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1<F2。特点是省力，但费距离。（如剪铁 剪刀，铡刀，起子） (2)费力杠杆：L1<L2,平衡时F1>F2。特点是费力，但省距离。（如钓鱼 杠，理发剪刀等） (3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力，也不费力。（如： 天平）
18、如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ每个 滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_1_0_5__N。 如果小超同学体重500N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组 能提升的最大物重为__99_0__N。
19．如图所示，若物体所受重力均为20N且处于静止状态，不计 摩擦、滑轮和绳子的重力，力F1的大小为__2_0___N；力F2的大小 为___1_0__N．
16、建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平 方向匀速移动了2 m，所用的拉力大小为375 N，物体受到水平地面的摩 擦力为物重的0.4倍。在此过程中，下列说法正确的是（ D ）

2、功的定义：力和物体在力的方向上 移动距离的乘积 3、功的计算：
W=FS
4、功的国际单位：J
注意：使用任何机械都不省功！
三、功率
1、意义：表示做功快慢 2、定义：单位时间内所做的功 3、公式：P=W/t 4、恒力F做功时功率：P=FV
估测上楼时的功率：
需要测哪些物理量？需要哪些器材？
人从一楼登上三楼正常需要多少 时间？
7．跳绳是一种简便易行的锻炼 方式.图7描绘了某同学某次 跳绳时重心移动的高度h随时 间t变化的图像.由图像可知， 他的重心移动的最大高度为
cm.若该同学的体重为500N， 则他1min内克服重力做功的 功率为 W.
8．如图17所示，小冯分别用甲、乙两滑 轮把同样的桶从一楼地面提到二楼地面，
用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为 η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率 为η2，若不计绳重及摩擦，则 A．W1=W2，η1=η2 B．W1=W2，η1<η2 C．W1<W2，η1>η2 D．W1>W2，η1<η2
3、探究杠杆的平衡条件 (1)什么叫杠杆的平衡？ 答：杠杆平衡是指杠杆静止不动或杠 杆匀速转动。 (2)杠杆平衡条件是什么？ 答：F1.L1=F2.L2
(3)实验前为什么要调节杠杆两端的螺 母使杠杆在水平位置平衡？
答:使杠杆的重力不影响杠杆的平衡
(3)为什么在杠杆两边挂上不 同数量的钩码，调节钩码位置， 使杠杆在水平位置重新平衡？
滑轮、滑轮组的机械效率
1、滑轮、滑轮组提升重物：W有用=Gh
提高滑轮组机械效率的方法： （1）增大物重； （2）减小动滑轮重； （3）减小绳重及摩擦
2、滑轮、滑轮组平移重物
• f指水平面对物体的摩擦力 • 有用功W有用=f.S物 • SF=nS物

【典例3】(2013·无锡中考)木块在大小为5N的水平拉力作用
下,10s内在水平面上沿拉力方向前进2m,拉力做功为
J力对木块做功为
J。
【思路导引】解答本题要注意以下两个关键点:
【精讲精析】本题考查功和功率的计算。在水平方向上木块受 到了拉力并且移动了一段距离,水平拉力做功W=Fs=5N×2m=10 其功率 P W10J重力1W 的。 方向竖直向下,木块在竖直方
高频考点2 中考题眼
滑轮及滑轮组
①定滑轮和动滑轮的特点 ②计算加在绳自由端的拉力大小 ③滑轮组绳子的绕法
1.定滑轮和动滑轮: (1)判断:提升重物时,转轴固定不动的是定滑轮,转轴随重物一 起移动的是动滑轮。 (2)实质及特点。 ①定滑轮实质上是一个等臂杠杆,不能省力,但可以改变力的方 向; ②动滑轮实质上是一个动力臂等于阻力臂2倍的杠杆,可以省一 半力,但不能改变动力的方向。
力F= 1
n
(G物+G动)。
(3)滑轮组的组装。
①首先确定承担物重的绳子段数n,有两种方法。
a.已知物重G和动力F且不计摩擦和绳重时,则n= G ;
F
b.已知绳子自由端移动的距离s和重物移动的距离h,则 n
s。
h
②然后根据承担物重的绳子段数n的奇偶性确定绳子固定端的
位置,即“奇动偶定”。
为奇数,绳子的固定端在动滑轮上;
(4)杠杆的分类:
种 类 力臂关系 力的关系 特 点 实 例
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
l1_>_l2 l1_<_l2 l1_=_l2
F1_<_F2 F1_>_F2 F1_=_F2
_省__力__费__距__离__ 起子 _费__力__省__距__离__ 钓鱼竿

当堂训练
➢ 1．使用动力臂小于阻力臂的杠杆费 力 ，省 距离 ；使 用动滑轮省 力 ，费 距离 ；但它们都不能省 功 。
➢ 2．关于功，下列说法中正确的是（ D ）
➢ A．只要有力作用在物体上，这个力就一定对物体做了功 ➢ B．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，这个力
一定做了功 ➢ C．物体通过的路程越长，作用力对物体做的功就越多 ➢ D．物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时，没有力对物
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月上午9时25分21.11.2209:25November 22, 2021
➢ 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不 堪忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021年11月22日星期一9时25分38秒09: 25:3822 November 2021
Fs＝G/3×3h ＝Gh
Fs＝G/2×2h ＝Gh
【总结使】用理想机械时Fs的乘积等于不使用机械直 接提起重物时Gh的乘积。可见力与物体在的方向 上通过距离的乘积，是一个有意义的物理量。
互动突破
测量提升物体所做的功
1.用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车 至高度h处，测量并计算F对小车所 做的功。
2.沿竖直方向匀速提升小车，使之上 升高度h，测量并计算F对小车所做 的功。
2.功的计算公式是： W=Fs 。 3.对物体做功的两个必要条件：
一是 对物体要有力的作用 ； 二是 物体要在力的方向上通过一定的距离 。 4.不做功的3种情况是： ① 有F，无s；②有s，无F ； ③有F，有s，但垂直。 5.由实验可知，没有既省 力 又省 距离 的简单机械.