初三物理 简单机械杠杆.docx

初三物理 简单机械杠杆学科教师辅导讲义 课 题 授课日期及时段 简单机械杠杆 1.知道什么是杠杆，能从常见的工具中认出杠杆。 教学目的 2.通过观察和实验了解杠杆的结构，熟悉有关杠杆的名称及生活中的应用。 3.能用杠杆的原理分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。 1.画杠杆的动力臂和阻力臂。 重点难点 2探究杠杆的平衡条件以及对杠杆平衡条件的理解。 3利用杠杆平衡条件分析解决有关杠杆平衡的问题。 教学内容 知识点归纳及应用： 一、杠杆： 1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果绕着固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。 2、杠杆五要素： 支点：杠杆绕其转动的点，一般用字母O表示该点。 动力：使杠杆转动的力，一般用字母F1表示。 (3)阻力：阻碍杠杆转动的力，一般用字母F2表示。 (4)动力臂：从支点到动力作用线的距离，一般用L1表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，一般用字母L2表示。 3、杠杆作图要点：找到两点一线，两点即支点和力的作用点，一线即力的的作用线，然后从支点作力的作用线的垂线，这条垂线段即力臂。 4、杠杆平衡及平衡条件： 杠杆平衡：当杠杆处于静止或匀速转动状态时，就称为杠杆平衡。 杠杆的平衡条件：动力×动力臂阻力×阻力臂，即F1L1F2L2 简单机械和功 机械效率 功 功率 杠杆 简单机械 滑轮 组合和特点 种类和特点 1 二、杠杆的分类三种杠杆 1、省力杠杆： 动力臂L1L2 阻力臂 动力阻力 特点：省力费距离 例：剪铁剪刀，铡刀，起子 2、费力杠杆： 动力臂L1L2 阻力臂 动力阻力 特点：费力但省距离 例：筷子，镊子，钓鱼竿，理发剪刀 3、等臂杠杆 动力臂L1=L2 阻力臂 动力=阻力 特点：既不省力也不费力 例：天平 三、杠杆的应用 在我们生活中常见的简单机械中，怎样根据所学知识分析出它属于哪类杠杆呢？ 第一步，找出找到支点，动力作用点，和阻力作用点。 第二步，找到三点后，这样就可以估测出动力臂和阻力臂的大小。 第三步，根据杠杆的分类，分析此简单机械归属哪类杠杆，若动力臂阻力臂则是省力杠杆，动力臂阻力臂则是费力杠杆。 典型题型讲解： 用杠杆原理分析一下下面常见工具： 2 镊子； 羊角锤； 铡刀； 钩鱼杆 ；扳手； 裁衣剪刀；天平； 大扫帚； 筷子； 修树枝的剪刀； 道钉撬； 瓶盖起子； 钢丝钳； 其中属于省力杠杆的是 ，特点： ； 属于费力杠杆的是 ，特点： ； 属于等臂杠杆的是 。特点： 。 瓶盖起子示意图如下：正确表示开瓶盖时该杠杆的支点、动力和阻力的是( ) 修理树枝剪刀： 园艺师傅使用如图2所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了： A、增大阻力臂，减小动力移动的距离； B、减小动力臂，减小动力移动的距离； C、增大动力臂，省力； D、减小阻力臂，省力。 各类剪刀：各式各样的剪刀都是一对杠杆。要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适? A镊子 B C D 用一把摄子夹取物体，手压在B处，如图3所示。镊子作为杠杆，支点在 处，它是 杠杆。 指甲刀如图所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是： 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 3 D、ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。 用钓鱼杆钓鱼的时候，鱼钩已经钩住了鱼鱼还在水中时，感觉鱼很轻，刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了。对钓鱼过程的下列几种解释，错误的是 A. 鱼离开水后，失去了水的浮力，使人感觉鱼变重了 B鱼离开水后，鱼的重力增大，使人感觉鱼变重了 C鱼离开水后，钓鱼线对钓鱼杆的拉力会增大 D钓鱼杆是一种费力杠杆 四、杠杆力臂的画法 步骤：(1)找到支点，力的作用点， (2)并确定力的方向，找到力的作用线； (3)从支点到力的作用线做垂线短。 图1中杠杆AB处于平衡状态，请作出力臂L对应的力的示意图。 图2是一种常见的活塞式抽水机示意图，在图中画出手柄所受动力F1的力臂及阻力。 图1 图2 1.如图所示的杠杆中，动力的力臂用 表示，图中所画力臂正确的是 2.绘制力臂 A O 3.使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。 4如图8-9所示，作出力F的力臂 5如图8-10是斜拉旅行箱的简化模型画出它的动力臂L1和阻力臂L2 6现将一石磙推上台阶，请你在图8-11上画出最小力的示意图 4 O · 图8-9 图8-10 图8-11 图8-12 7. (1)请在图中画出力F的力臂； 如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，请画出动力F1的力臂l1和阻力F2； 请在图丙中，作出力F对于支点O的力臂。 8如图1所示，杠杆处于平衡状态，力的力臂是 A 9在图6的两图中画出动力臂和阻力臂 图1 图6 10工程车上的起重臂就是一个费力杠杆，使用它的好处是能够省 ；如图所示，A装置是_滑轮，它的实质是_，使用它的作用是_。五、利用杠杆平衡求解实际问题： 1、小兰和爸爸的体重分别为400N和800N，小兰站在距离中央支点2m的一侧，爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡? 2、如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3米，OB=0.2米,A点处挂一个质量为2千克的物体G，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡， 则物体G重力大小为 牛，力F大小为 牛。 3.所示杠杆重不计，O为支点，AO0.2m，当在A点悬吊一重6N的物体，绳子的拉力F3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力F的力臂L，力臂L为_m 5 六、非平衡状态杠杆的求解问题： 1、如下图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，且细绳AE长等于圆弧CED的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合。E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中，吊绳对A端的作用力大小将 A保持不变 B逐渐变大 C由大变小，再由小变大 D由小变大，再由大变小 2、一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杆的另一端施加一个方向始终与杠杆保持垂直的力F，如图所示，力F使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是 AF增大，LF减小 BF减小，LF增大 CG不变，LG减小 DG不变，LG增大 3一个杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，则它称得的质量比被称物体实际质量 A小 B大 C相等 D无法判定 4如图8所示杠杆, O是支点, 中间挂一重物G, 如果在杠杆的另一端M处加一个力F使杠杆平衡, 且要求所加的力要最小, 则这个力 A应沿MQ方向 B应沿MP方向 C应沿MN方向 D可沿任意方向 图8 5.某同学用长1.8m的扁担挑水,甲桶重200N，乙桶重为160N，问：甲桶应距人肩多远扁担才能平衡？ 一、填空题 1.一根硬棒，在_下能绕着_转动，这根硬棒就是杠杆.支点是_；动力是_；阻力是_；阻力臂是 _.在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有_、_、_等. 2.杠杆的平衡条件是_，如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的_倍. 3.如果作用在杠杆上的动力是80 N，动力臂是40 cm，阻力臂是10 cm，杠杆平衡时，阻力是_. 6 4下图中， 图的握法更有利于拧紧或松开螺帽 图8-1 图8-2 5如图8-2为一根硬棒，棒上标出了A、B、C三点，把它作杠杆使用那么，当以棒上的 点为支点、动力作用在 点、阻力作用在 点时，最省力 6如图8-5所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F= N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将 7在下列日常生活使用的工具中：省力的杠杆有_；费力的杠杆有_； 既不省力也不费力的杠杆有_.撬棒天平筷子铡刀脚踏 刹车镊子 起子钓鱼杆 8一条扁担长1.5 m，前端挂200 N重的货物，后端挂300 N重的货物，肩膀应离扁担的前端_ m才能使其刚好平衡. 9如图126所示，用一个小小的弹簧秤，竟然称出了大象的重，他用了一根10 m长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m和0.06 m，若弹簧秤指示着20 kg的重量，则大象和铁笼共重约_t.二选择题 1下列四个民间熟语对应的物理知识不正确的是 ( ) A. 人多力量大杠杆原理 B磨刀不误砍柴工减小受力面积，增大压强 C潭清疑水浅光的折射现象 D一个巴掌拍不响力是物体对物体的作用 2如图12-6所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠杆自身重力不计则( ) AGA=GB BGA<GB CGA>GB D无法判断 图12-6 7 3在图12-7中，杠杆有可能平衡的是 图127 A.甲图的杠杆 B.乙图的杠杆 C.丙图的杠杆 D.丁图的杠杆 4两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时 A.两个小孩重力一定相等 B.两个小孩到支点的距离一定相等 C.两个小孩质量一定相等 D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等 5一个杠杆已经处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力，则( ) A.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在动力一边 B.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在阻力一边 C.杠杆仍有可能平衡，只要这个力的作用线通过支点 D.杠杆不可能平衡，因为多了一个力 6.如图128所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1 、F2 、F3 ，其中最小的力是( ) A.沿竖直方向的力F1最小 B.沿垂直杠杆方向的力F2最小 C.沿水平方向的力F3最小 D.无论什么方向用力一样大 7如图129所示，把一根均匀的米尺，在中点O支起，两端各挂四个钩码和两个钩码，恰好使米尺平衡，按下列方式增减钩码或移动钩码，下列几种方式仍能保持米尺平衡的是( ) A.两边各加一个钩码 B.两边钩码各向外移动一格 C.左边增加一个钩码，右边向外移动一格 D.左右两边的钩码各减少一个 8如图1210所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆( ) A.始终是省力杠杆 图129 图128 8 B.始终是费力杠杆 C.先是省力的，后是费力的 D.先是费力的，后是省力的 三、作图题 1、.在图1211的两个图中，画出各力的力臂. 图1210 图1211 2、.如图1212所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图. 图1212 四、计算题 1有一根1.5 m长的杠杆，左端挂300 N的物体，右端挂500 N的物体，若不计杠杆重力，要使杠杆平衡，支点应在什么位置？如果两端各加100 N的重物，支点应向哪端移动？移动多少？ 9 参考答案 一、填空题 1.力的作用 固定点 杠杆绕着转动的固定点 使杠杆转动的力 阻碍杠杆转动的力 从支点到阻力作用线的距离 台秤 剪刀 钳子 2.F1L1=F2L2 0.2 10 3.320 N 4. 5.0.9 m 6.3.18 二、选择题 7.D 8.D 9.C 10.B 11.C 12.C 三、作图题13.略 14.略 四、计算题 15.支点距离左端0.9375 m 支点应向左端移动 移动3.75 cm 11