内容正文:
12.1杠杆
教学目标
能识别出杠杆,并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,会画力臂。
通过实验探究,能得出杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。
能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆。
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新课引入
人类很早以前就使用杠杆了。壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川。司马迁在《史记·荆柯列传》中有关于这座宫殿的描述。我们的祖先在建造咸阳宫时就利用硬木棒搬动巨大的石块、木头等重物。你能讲出其中的道理吗?
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新课引入
当你用筷子夹菜、用剪刀剪纸、用天平称量时,你就在使用杠杆了。
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在力的作用下,绕一固定点能转动的硬棒。
构 建 杠 杆 模 型
一、杠杆:
古代汲水的桔槔
构 建 杠 杆 模 型
杠杆的定义
杠杆的五要素:
支点:杠杆可以绕其转动的点O。
动力:使杠杆转动的力F1。
阻力:阻碍杠杆转动的力F2。
动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离L1。
阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离L2。
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二、杠杆平衡条件
杠杆平衡
杠杆在动力和阻力作用下静止(或匀速转动)时,我们就说杠杆平衡。
1. 调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
2. 两端悬挂钩码,并移动位置,使杠杆在水平位置平衡;
实验:探究杠杆的平衡条件
实验步骤:
3. 记录动力、动力臂、阻力、阻力臂;
4. 改变力的大小和力臂,多次实验。
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
次数 动力F1/N 阻力F2/N 动力臂l1/m 阻力臂l2/m
1 12 3 0.1 0.4
2 4 6 0.3 0.2
3 2 6 0.3 0.1
4 5 3 0.3 0.5
5 8 4 0.1 0.2
6 3 9 0.3 0.1
图中的杠杆可以分为几类?
三、杠杆的分类
特点:动力臂大于阻力臂,省力费距离。
动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
l1 > l 2 F1<F2
省力杠杆
省力杠杆的实例分析
F1
F2
o
o
F2
F1
剪刀相当于两个杠杆组合在一起。
l2
l1
特点:费力但省距离。
l1 < l2 F1>F2
动力臂小于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
费力杠杆
费力杠杆的实例分析
o
F1
F2
F2
l1
l2
l2
l1
筷子相当于两个杠杆组合在一起。
人的右手与钓鱼竿接触处为支点。
o
F1
l1= l2 F1 =F2
动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆。
等臂杠杆
o
F1
F2
省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
概念 动力臂大于阻力臂的杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆
特点 省了力,但费了距离 费了力,但省了距离 不省力也不费力
三类杠杆的对比
最大力臂——最小的力
杠杆上离支点(O)最远的点( A )作为作用点,且力的方向与OA垂直,此时所施加的力最小。
F最小
l最大
┴
生活中的杠杆
杠杆分为三类:
等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时,动力等于阻力。
费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时,动力大于阻力。
省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时,动力小于阻力。
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杠杆分类
三种杠杆的特点:
等臂杠杆:既不省力也不费力。
费力杠杆:费力但省距离。
省力杠杆:省力但费距离。
生活中的杠杆
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1、下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是( )
A、启瓶器
B、切纸铡刀
C、食品夹
D、羊角锤
C
练一练
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2、如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是( )
B
A、沿F1方向的力最小;
B、沿F2方向的力最小;
C、沿F3方向的力最小;
D、三个力的大小相等。
O
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总结:请画出本节内容的思维导图
杠杆
平衡条件
静止或匀速转动=平衡状态
动力×动力臂=阻力×阻力臂
定义
有力、固定点、硬棒
五要素
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
杠杆
的分类
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
特点:动力臂大于阻力臂,省力,费距离
动力臂小于阻力臂,费力,省距离
动力臂等于阻力臂,不省力,也不省距离
课堂总结
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