内容正文:
神奇物理秘笈之省力大法
思考:建筑材料都非常重,如何帮助工人叔叔搬运它们?
方法一:塔吊
方法二:起重机
方法三:多功能随车吊
思考1:塔吊中利用了哪些物理原理?
杠杆
方法一:塔吊
思考2:杠杆有哪些要素?
支点O
动力F1
阻力F2
动力臂l1
阻力臂l2
种类 省力杠杆(F1为动力) 费力杠杆(F1为动力) 等臂杠杆
示意图
力臂的关系 ________ l1< l2 l1=l2
力的关系 F1<F2 ________ F1=F2
特点 省力费距离 ________________ _________________
l1>l2
F1>F2
费力省距离
既不省力也不省距离
思考3:杠杆分为哪些类型?都有什么特点?
思考4:塔吊保持平衡的条件是什么?
实验一:探究杠杆的平衡条件
实验器材:
杠杆、若干钩码
【设计与进行实验】1.将质量分布均匀的杠杆的中点作为支点,其目的是
避免________对实验的影响。2.杠杆在图①所示的位置静止,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。接下来应向_______调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_______________。
杠杆自重
平衡
左
便于测量力臂
【分析与论证】
3.改变钩码数量和位置进行多次实验,并将实验中所得的数据记录在下表中:
①分析发现表格设计存在缺陷,请指出:________________。②分析实验数据可得出杠杆的平衡条件:___________________________
_____________。
4.小明在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了_________________
_____________。
序号 动力F1 动力臂L1 阻力F2 阻力臂L2
1 6 5 5 6
2 5 10 10 5
3 4 15 6 10
物理量未带单位
F1L1=F2L2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)
多次测量,使结论更具有普遍性
【交流与反思】
5.如图②所示,杠杆上的刻度均匀,调节杠杆平衡后,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂____个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格,则杠杆____________(选填“仍能保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”).
6
右端下沉
6.将图③中杠杆右端的钩码换成弹簧测力计进行实验,当弹簧测力计由竖直向下拉转至向右斜拉的过程中,杠杆始终保持在水平位置平衡,则测力计的示数将_______(选填“变大”“不变”或“变小”),分析可知,力臂________(选填“是”或“不是”)支点到力的作用点的距离.
变大
不是
思考:起重机中利用了哪些物理原理?
滑轮组
方法二:起重机
思考:滑轮分哪些类型?它们有什么特点?
滑轮 图示 实质 特点 拉力F与重力G的关系(不计绳重及摩擦) 绳端移动距离(s)和物体上升高度(h)的关系
定滑轮 ____杠杆 可以__________
_____,但______
______________ ________ ________
等臂
改变力的
力也不省距离
F=G
s=h
方向
不省
滑轮 图示 实质 特点 拉力F与重力G的关系(不计绳重及摩擦) 绳端移动距离(s)和物体上升高度(h)的关系
动滑轮 ____杠杆 可以_____,但_______ F= (G+G动) ________
省力
省力
费距离
s=2h
F= (G+G动)或
滑轮 图示 实质 特点 拉力F与重力G的关系(不计绳重及摩擦) 绳端移动距离(s)和物体上升高度(h)的关系
滑
轮
组 可以____
(力的方向改变与否和绕线方法有关) ____________________________ ____________
省力
F= (G+G动)
s=2h或s=3h
或
思考:如何判断滑轮组中连接动滑轮的绳数?
n=5
1
2
3
n=3
3
1
2
4
n=4
3
1
2
4
3
1
2
4
5
n=4
在动滑轮与定滑轮之间画一条线,只算绕在动滑轮上的绳子段数
思考:滑轮组的机械效率如何计算?
实验二:测量滑轮组的机械效率
【设计与进行实验】
1.除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的测量性器材是_______.2.实验中应沿竖直