初二物理简单机械之杠杆教案.docx

初二物理简单机械之杠杆教案初二简单机械之杠杆教案 l 知识精解 杠杆的概念及五要素 杠 杆 杠 杆 的 平 衡 条 件 杠杆的分类及其应用 一、杠杆的定义及五要素 定义：杠杆是一根在力作用下能绕固定点转动的硬棒。所谓硬棒，就是要求在使用时棒不会变形，至于棒的形状则并非一定要求是直的，比如滑轮、轮轴等都可看作是杠杆。注意：所谓动力与阻力并无严格区别。 二、怎样正确理解力臂的概念？ 1、画力臂的一般步骤 确定支点O 画好动力作用线及阻力作用线画的时候可用虚线将力的作用线延长 再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂 最后用大括号勾出力臂，在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂。 2、关于力臂的概念，要注意以下几点： 力臂是支点到力的作用线的距离， 支点一定在杠杆上，力臂不一定在杠杆上， 若力的作用线过支点，则它的力臂为零 三、杠杆平衡及平衡条件 1、杠杆平衡的标志 杠杆保持静止不动或匀速转动。 2、杠杆平衡的条件是：F动×l动=F阻×l阻 即动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。 3、研究杠杆平衡的实验 注：、杠杆必须在水平位置平衡 、如用弹簧测力计应沿竖直方向 四、杠杆的分类 判断技巧：根据力臂大小关系 根据实际应用 省力杠杆 L1L2 F1F2 费力省距离 如：撬棒、起子、钢丝钳、刹车杆 等臂杠杆 L1L2 F1F2 不省力也不省距离 如： 天平、定滑轮 费力杠杆 L1L2 F1F2 费距离省力 如：钓鱼竿、理发剪、缝纫机脚踏板 千万不能理解成力臂为支点到力的作用点的长度 作用在杠杆上的力的大小，若作用点不变，但力的方向改变，那么力臂一般要改变。 五、最省力力臂的画法_-连接力的作用点与支点，过作用点作连线的垂线为力的作用方向，此时的力臂最大。 六、杠杆转动方向的判断 杠杆将向着力矩大的方向转动 法一：比差法 法二：极端思维法 七力臂和力的变化 l 经典例题 画出下列图中所示的杠杆的力臂。 甲 解析 下表是小王在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值。 实验次数 1 2 动力F1/N 0.5 动力臂L1/cm 8 6 阻力F2/N 1 1.5 阻力臂L2/cm 4 8 在本次实验课的总结中，老师提出了这样一个问题：如下图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码，释放后观察到的现象将是什么？ 小王认为，杠杆仍能保持平衡；小李认为，杠杆将顺时针转动；小赵认为，杠杆将逆时针转动，你的观点是 。 扁担长l=2m，两端物体的重力分别为G1=500N，G2=300N。若不考虑扁担的重力。人的肩头应在什么位置,扁担才平衡?若扁担两端同时增加G=100N的重力,肩头应在什么位置? 一把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是4cm，秤砣质量250g用来称质量是2kg的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？若秤杆长60cm，则这把秤最大能称量多少kg的物体？ 如图12=20所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，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是省力杠杆，、是费力杠杆 D是费力杠杆，、是省力杠杆 如图12-18所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1并标出F1的方向。 图12-18 图12-20 图12-21 一根长为l的均匀木条，支点在中点时正好平衡，如果把其左端的一半锯下迭放在剩余部分上面木条还能保持平衡吗？为什么？比差法 -4l001l-21-2G1G-21G-21如右图所示杠杆平衡，如将两物体向中间平移相同距离杠杆还平衡吗?若将杠杆两物体同时减少同样的重力杠杆还平衡吗? 图 如图12-16所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂 ，动力F ；若所用的力始终竖直向上，则动力F 。(填“变大”或“变小”“不变”) 如图12-17所示，一根重木棒在水平拉力的作用下以 点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与动力臂的乘积为 ，则 A增大，增大，增大 B增大，减小，减小 C增大，减小，增大 D减小，增大，增大 图12-16 图12-17 l 课堂练习 1作用在杠杆上的动力为50N，阻力为600N，杠杆恰好平衡，则杠杆的动力臂和阻力臂之比为 。 2如图12-24所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以为支点杠杆的左端挂有物体，支点右边的处挂钩码，杠杆平衡若将支点移到B点，要使杠杆重新平衡，在A点应挂 个相同的钩码。 图12-24 3如图12-25所示，为一根质量不计的细棒，用绳在处吊起，当、两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡若=0.8m，=0.4m，甲的质量为kg，则乙的质量为 kg 图12-25 4下列工具中，属于省力杠杆的是 ( ) A夹邮票用的镊子 C剪铁丝用的钢丝钳 5如图12-26所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是 6在图12-27中画出力F1和2 的力臂 47.如图12-28,工人师傅用吊车搬运集装箱.集装箱重G =2×10N,支撑杆对吊车臂的支持力为F.在图中画出集装箱所受重力的示意图和支持力F对转动点O的力臂. 图12-27 图12-28 B理发师修剪头发用的剪刀 D钓鱼用的鱼竿 图12-29 8工人剪铁皮时，有时用两根铁管套在剪刀柄上，这是什么道理？ 9在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力动力臂阻力阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据： 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 4 5 5 4 于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？ 10图12-30中，OB为轻质杠杆，OA=60cm，AB=20cm。在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物，要使杠杆 在水平位置上平衡，在A点加一个多大的竖直向上的拉力？ 图12-30 l 课后作业 1密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物户时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图12-38所示，则此直尺受到的重力是( ) A25N B5N C10N D无法确定 图12-38 2根据使用情况的不同，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆三类。省力杠杆的特点是： ， 距离；费力杠杆的特点是： ， 距离；等臂杠杆的特点是： 。 3如图9-4所示，杠杆处于平衡状态。根据问题作出下列选择： A 杠杆保持平衡 B 将顺时针转动 C 将逆时针转动 D 无法确定转动方向 若将两边的钩码都向支点移动一格，那么观察到的现象将是 若在两边再各加挂一只钩码，那么观察到的现象将是 4如图9-23所示，一根轻木条左端放一支较矮的蜡烛，右端放一支较高的蜡烛，两支蜡烛一样粗细，在O处将木条支起，木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛，点燃后燃烧速度相同。那么，在燃烧过程中，木条。 A始终保持水平 B左端会下沉 C右端会下沉 5如图9-24，要在杠杆的A端作用一个最小的力F使杠杆平衡，在图中画出这个力的力臂图9-4 L及这个力的示意图。 图9-23 9-24 图9-25 6图9-25所示，两个小孩正在玩跷跷板。现在是女孩把男孩跷起来了。如果你是那个男孩，你有什么最简单的办法把女孩跷起来呢？ 课堂小结