《杠桿》 全市一等獎(jiǎng) 教學(xué)課件

1.杠桿基本知識(shí)考點(diǎn)1杠桿固定點(diǎn)

動(dòng)力作用線阻力作用線考點(diǎn)聚焦[點(diǎn)撥]

(1)杠桿可直可曲，形狀任意．(2)有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)．如：釣魚竿、鐵鍬等．(3)力臂畫法：一找支點(diǎn)、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽．①找支點(diǎn)O；②畫力的作用線(虛線)；③畫力臂(虛線，過支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線)；④標(biāo)力臂(大括號(hào)或背向箭頭)．[易錯(cuò)點(diǎn)]

畫力臂時(shí)，千萬不要把支點(diǎn)到力作用點(diǎn)的連線誤認(rèn)為是力臂．2.杠桿的分類名稱特征特點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿動(dòng)力臂大于阻力臂省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂小于阻力臂費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂、人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚竿等臂杠桿動(dòng)力臂等于阻力臂

不省力、不費(fèi)力天平、定滑輪[注意]

應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來選擇杠桿，當(dāng)需要較大的力才能解決問題時(shí)，應(yīng)選擇省力杠桿；當(dāng)為了使用方便要省距離時(shí)，應(yīng)選擇費(fèi)力杠桿．考點(diǎn)2杠桿平衡條件靜止[點(diǎn)撥]

在杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問題中，阻力×阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大．(1)找最大動(dòng)力臂的方法：①當(dāng)動(dòng)力作用點(diǎn)確定時(shí)，支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的線段長即為最大動(dòng)力臂；②當(dāng)動(dòng)力作用點(diǎn)沒有規(guī)定時(shí)，應(yīng)看杠桿上哪一點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)，則這一點(diǎn)到支點(diǎn)的距離即為最大動(dòng)力臂．(2)最小動(dòng)力的作法：①先找到(作出)最大動(dòng)力臂；②過動(dòng)力作用點(diǎn)作最大動(dòng)力臂的垂線(動(dòng)力作用線)；③根據(jù)實(shí)際情況確定動(dòng)力的方向．名稱定義實(shí)質(zhì)特點(diǎn)定滑輪軸固定不動(dòng)的滑輪

__________杠桿使用定滑輪________力，但可以改變力的________動(dòng)滑輪軸可以隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪動(dòng)力臂為阻力臂________的杠桿使用動(dòng)滑輪能省_______力，但費(fèi)一倍距離，且動(dòng)滑輪不能改變__________滑輪組滑輪組是由定滑輪和動(dòng)滑輪組合而成

①在忽略滑輪與軸之間的摩擦和繩重的情況下，使用滑輪組時(shí)，重物和動(dòng)滑輪總重由幾股繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就等于總重的___________

②可以達(dá)到既省力又改變力的方向的目的考點(diǎn)3滑輪等臂不省方向二倍一半力的方向幾分之一類型一杠桿歸類示例[答案]

如圖所示[解析]

首先將問題模型化，將螺絲刀看作杠桿，O點(diǎn)是支點(diǎn)，A點(diǎn)是動(dòng)力作用點(diǎn)，圖釘阻礙螺絲刀撬起的力F2是阻力，畫阻力臂的方法是：先畫出阻力作用線，再從支點(diǎn)O作阻力作用線的垂線就是阻力臂l2.畫作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1的方法是：首先明確作用在A點(diǎn)的最長力臂是OA，再根據(jù)實(shí)際情形來確定施加的力的方向(動(dòng)力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反)，過A點(diǎn)作力臂OA的垂線，方向斜向下．[點(diǎn)評(píng)]杠桿作圖是中考的熱點(diǎn)，考題聯(lián)系生活實(shí)際，要求能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問題，把“從生活走向物理、從物理走向社會(huì)”的新課程理念落到實(shí)處．類型二杠桿平衡條件例2

[2010·揚(yáng)州]在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：(1)小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高，要使它在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向________調(diào)節(jié)．小明調(diào)節(jié)杠桿使之在水平位置平衡的主要目的是________________________________________________、________________.(2)如圖14－2甲所示，在杠桿左邊A處掛四個(gè)相同的鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼_____個(gè)．左消除杠桿的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響(使杠桿的重力的力臂為0)便于測量力臂3(3)如圖乙所示，用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉，當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí)，使杠桿仍然在水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將________(選填“變大”、“變小”或“不變”)，其原因是__________________________________________．變大該力的力臂逐漸變短了(此時(shí)的力臂不是OC了

[解析]

(1)杠桿右端低左端高，說明杠桿的重心偏向右，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使重心的作用線通過支點(diǎn)(杠桿的重力的力臂為0)，消除杠桿的重力對(duì)杠桿平衡實(shí)驗(yàn)的影響，同時(shí)便于直接從杠桿上讀出力臂．(2)根據(jù)杠桿平衡條件，可在B處掛3個(gè)同樣的鉤碼使杠桿平衡．(3)改變彈簧測力計(jì)的拉力方向，該力對(duì)應(yīng)的力臂也相應(yīng)改變，由于向右傾斜時(shí)，動(dòng)力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件可知?jiǎng)恿⒆兇螅?/p>

[點(diǎn)評(píng)]本題考查探究杠桿平衡條件的知識(shí)，命題重心落在實(shí)驗(yàn)操作中的細(xì)節(jié)和容易操作失誤的問題上，是中考的必然趨勢．第(2)問的解題技巧是：力和力臂的乘積可不考慮單位，直接用鉤碼的“個(gè)數(shù)”乘以力臂的“格數(shù)”，利用杠桿平衡條件分析即可．例3

[2010·常州]圖14－3中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請(qǐng)畫出最省力的繞線方法．類型三滑輪及滑輪組[解析]

要想在使用滑輪組時(shí)最省力，必須讓承擔(dān)物重的繩子股數(shù)最多．本題中滑輪組由兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成，繩子最多有3股，起點(diǎn)在動(dòng)滑輪的掛鉤上，末端通過定滑輪向下．

[答案]如圖所示[點(diǎn)評(píng)]滑輪組繩子的股數(shù)n＝2n0或n＝2n0＋1，其中n是承擔(dān)物重的繩子股數(shù)，n0是滑輪組中動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)．本題中小華“站在地面上”，暗含拉力的方向向下．設(shè)計(jì)和組裝滑輪組是中考的常見題型．類型四斜面和輪軸例4

[2010·淮安]如圖14－4所示，下列日常生活或生產(chǎn)實(shí)踐中使用的機(jī)械，能抽象為斜面的是(

)

[解析]

汽車方向盤是輪軸