内容正文:
第一节 杠杆
第十二章 简单机械
“给我一个立足点和一根足够长的硬棒,我就能移动地球。”
——阿基米徳
课前自学准备
预习检测
1. __________________________的硬棒叫杠杆。
2.杠杆绕着转动的固定点叫做______,使杠杆转动的力叫______,阻碍杠杆转动的力叫______,支点到动力作用线的距离叫________,支点到阻力作用线的距离叫________。
3.当杠杆处于______状态或__________状态时,
我们就说杠杆平衡了。
4.杠杆平衡条件:动力×________=阻力×___
______,即F1×____=F2×____。
在力的作用下绕着固定点转动
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
静止
匀速转动
动力臂
阻
力臂
L1
L2
3
学习目标
1.认识杠杆,了解关于杠杆的五要素(支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂).
2.理解杠杆的平衡条件,并会进行相关计算.
学习重点
探究杠杆的平衡条件。
课前自学准备
课标要求
学习难点
力臂的概念及画法.
请观察下面几幅图
知识点一.认识杠杆
这三个用具在使用有
什么共同特点
?
在力的作用下如果能绕着固定点转动的硬棒,就叫做杠杆。
一、杠杆
1、杠杆:
这些用具是杠杆吗?
道钉撬 杆秤 瓶盖起子
铜线钳 火钳 独轮车
古代的杠杆
汲水的桔槔
古代的杠杆
O
O
O
F1
F1
F1
F2
F2
F2
O
L1
L2
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
支点:
杠杆绕着转动的固定点,用O表示。
动力:
使杠杆转动的力,用F1表示。
动力臂:
从支点到动力作用线的距离,用L1表示。
阻力:
阻碍杠杆转动的力,用F2表示。
阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离,用L2表示。
有关杠杆的几个名词---杠杆的5要素
13
F1
F2
L1
L2
O
试着画出各力和力臂
力臂的作法
(1)找出支点的位置
(3)从支点作动力、阻力作用线的垂线
(2)画动力、阻力的作用线
(4)标力臂
画出图中杠杆各力的力臂
F1
F2
F1
F2
O
O
练习1
2 、杠杆是否都是直的?
思考讨论:
1、 力臂是一定在杠杆上吗?
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?
杠杆的平衡条件
知识点二
在使用杠杆中,杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。
所谓平衡状态
杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动的状态都叫平衡状态
思考
杠杆在满足什么条件时才会平衡?
二、实验探究:杠杆的平衡条件
1 提出问题:
杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、
阻力臂之间存在着怎样的关系?
2 猜想与假设:
假设一:
假设二:
假设三:
假设四:
F1+L1=F2+L2
F1–L1=F2–L2
F1/L1=F2/L2
F1 · L1=F2 · L2
·
3、制定计划与设计实验
思考与讨论
1 、 杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起什么作用?
2、 为什么要求杠杆在水平位置平衡呢?
作用是调节杠杆,使杠杆在水平位置平衡
因为这样力臂的数值在杠杆上,就能直接读出或量出力臂。
4、进行实验与收集证据
实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3
4
结论:
杠杆的平衡条件是 动力 X 动力臂=阻力 X 阻力臂
推论:
当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
5、分析与论证:
在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡如图,则:
⑴左右力臂L1:L2=______
·
L1
L2
⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码,杠杆____(填“能或不能”)平衡。_____边下降。
1:2
不能
右
练习2
: 在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:
⑶若使杠杆再次水平平衡,可在 ___边的钩码下再挂 ___ 个钩码
·
左
1
练习2
在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:
·
⑷若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码,则 ___ 边将下降,
左
练习2
在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:
·
(5)利用本装置探究杠杆平衡条件时需要记录多组数据,这样做的目的是在于_______________。
多次测量,寻找普遍规律
练习2
一、杠杆及有关杠杆的几个概念
支点:杠杆绕着转动的点(O点)
动力:使杠杆转动的力(F1)
阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)
动力臂:从支点到动力作用线的距离(L1)
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)
小结
二、杠杆的平衡条件:
F1L1=F2L2或
1.杠杆定义:
2.杠杆的5要素:
课堂教学展示
针对练习
1.如图甲所示,是一个Z形杠杆,请在图中画出力F对支点O的力臂L
2.如图所示,一个绕O点转动的杠杆,已知动力F1的方向和阻力 F2的力臂L2,请画出F1的力臂L1以及阻力F2
3.图中的杠杆处于平衡状态,杆上标尺每格的长度相等,在杠杆的A处挂着4个均为10N的钩码,这时B处的拉力F是( )
A.30N B.20N
C.40N D.25N
4.如右图所示,杠杆ab的中点挂一物体G,杠杆可绕轴a转动,则水平拉力F的力臂应是( )
A.ab B.ac
C.ad D.bd
A
B
5.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M,加一个力F使杠杆平衡,并且所加的力要最小,则这个力( )
A.就沿MQ方向 B.就沿MP方向
C.应沿MN方向 D.可沿任意方向
A
6.如图所示,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图。(要求保留作图痕迹)
7.如图所示的杠杆,在水平位置上处于平衡状态,杠杆重不计。物体A重80N,AO=0.8m,BO=0.4m
求:物体B受到的重力
8.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
(1)在杠杆上挂钩码前,杠杆静止在甲图中的位置,为使杠杆水平平衡,应将右端的平衡螺母向 ___(选填“左”或“右”)调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免________对实验的影响和便于__________。
右
杠杆自重
测量力臂
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A处下方再挂一个相同钩码,为使杠杆保持水平平衡,则需将挂在B处的钩码向右移动___格。
(3)若取掉乙图中挂在B处的钩码,改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力,为使杠杆保持水平平衡,且弹簧测力计示数最小,则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是__________。
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是 _____________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
1
竖直向上
寻找普遍规律
9.轻杆AB 可绕支点O自 由 转 动,A端 所 悬 挂 的 物体重640牛。站在水平地面上重500牛的人用竖直向下的力拉轻杆的B端,此时轻杆AB在水平位置上平衡,如图所示,如果BO =2 AO,人的一只鞋的鞋底面积为180cm2,则此人对地面的压强是多少?
快乐学习,快乐成长!
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