2023學年度教案-杠桿同步教學練

第十一章、簡單機械和功一、杠桿學習要求1.知道什么是杠桿，能從常見的工具中認出杠桿。2.通過觀察和實驗了解杠桿的結構，熟悉有關杠桿的名稱：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。3.理解力臂的概念，會畫杠桿的動力臂和阻力臂。4.經歷探究杠桿平衡條件的過程，理解杠桿平衡的條件，并能用它分析解決簡單的有關杠桿平衡的問題。5.知道杠桿的種類以及各種杠桿的特點。6.知道杠桿在實際生活中的應用。7.通過了解杠桿的應用，進一步認識物理學是有用的，提高學習物理的興趣。學習指導1．力臂的概念。力臂是本節(jié)的難點。對力臂的理解，注意以下幾點：（1）力臂是指支點到力（動力或阻力）作用線的距離，而不是從支點到力的作用點的距離。（2）當作用在杠桿上的力的方向改變時，其力臂的大小一般也將發(fā)生改變。（3）力臂不一定在杠桿上，如圖所示（4）若力的作用線過支點，則它的力臂為零。（5）畫力臂三步驟：找支點、畫出力的作用線、作支點到力的作用線的垂線（有時需要將力的作用線進行正向或反向延長）。FF2L2L1F1O2．經歷探究杠桿平衡條件的過程是本節(jié)學習的重點，探究的過程中要注意以下幾點：（1）設計實驗方案①選取實驗工具②寫出實驗步驟③設計記錄數據的表格等（2）調節(jié)杠桿水平平衡時，依照“右高右旋，左高左旋”的方法，即杠桿右邊高則螺母向右移，杠桿左邊高則向左移，直至杠桿水平平衡。注意杠桿水平平衡一旦調好，不得隨意再旋轉平衡螺母，否則會影響實驗結果。（3）實驗中，每次改變動力、阻力、動力臂、阻力臂后都要使杠桿保持水平平衡，這樣動力臂和阻力臂都可以直接讀出。動力臂和阻力臂的長度單位不一定要用米，只要兩個力臂的長度單位統(tǒng)一就可以了。3．根據已學過的杠桿知識，注意觀察生活中各種形狀的杠桿，如指甲剪、釣魚竿、剪刀、筷子、天平、獨輪車等。并能按照動力臂與阻力臂長短的關系分析和判斷是省力杠桿、費力杠桿還是等臂杠桿。根據杠桿平衡條件，生活中使用時要注意兩點：（1）要省力就要多移動距離；（2）要省距離就要費力，省力又省距離的杠桿是沒有的。曲型范例例1．關于力臂,下列說法k正確的是（）A．從動力作用點到支點的距離叫做動力臂B．力臂就是杠桿的長度C．從支點到阻力作用線的距離叫做阻力臂D．力臂一定在杠桿上精析：力臂是從支點到力的作用線的距離，簡單地說，就是“點到線”的距離，而不是“點”到“點”的距離。力臂不一定是杠桿的長度，也不一定在杠桿上。全解：應選（c） 點評：力臂是從支點到力的作用線的距離。如圖（a)、（b)所示，雖然力的作用點A相同，但力的方向不同，畫出力臂也不同。例2．張華和爸爸在公園玩蹺蹺板，張華重250N，爸爸重750N。當爸爸離蹺蹺板的轉軸時，張華應該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡？精析：利用杠桿平衡條件解題，首先要弄清動力、動力臂、阻力、阻力臂。本題中阻力為爸爸對杠桿的力F2=750N，阻力臂為L2=,動力為張華對杠桿的力F1=250N，動力臂即為張華離轉軸的距離。全解：根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2，得L1=L2=×0.5m=1.5m答：張華應該坐在離轉軸處。活動與探究取一根粗細均勻的鐵絲，在它的中點用線懸掛起來，鐵絲恰好平衡。如把其右半段對折起來，那么它是否還能保持原來的平衡狀態(tài)呢？為什么？動手做一做這個實驗。思考與練習一、填空題1.我們在日常使用的工具中很多是利用杠桿知識制成的，我們分析杠桿時，首先要找到杠桿繞著轉動的固定點叫，然后分析杠桿的受力情況，即使杠桿轉動的力叫，阻礙杠桿轉動的力叫。2.杠桿有三類,既省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。在撬棒、天平、鍘刀、扳手、酒瓶起子、理發(fā)剪刀、釣魚桿等常見杠桿中，屬于省力杠桿的有,屬于費力杠桿的有,屬于等臂杠桿的有。第4題圖3．一把桿秤自重不計，提紐到秤鉤的距離是4㎝，第4題圖秤砣重為，用這樣的桿秤來稱量質量為2㎏的物體，秤砣離提紐㎝時，秤桿平衡。4.杠桿的應用非常廣泛，工具車上的起重臂就是一個費力杠桿．使用它的具體好處是。二、選擇題5．下圖是一些日常生活中所使用的工具，其中屬于省力杠桿的是()6．一根桿秤，如果秤砣被磨損掉一部分，用它稱得的質量將比被稱物體的實際質量（）A．偏大B．偏小C．相等D．無法判定第7題圖7．園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了（）第7題圖A．增大阻力臂，減小動力移動的距離B．減小動力臂，減小動力移動的距離C．增大動力臂，省力D．減小阻力臂，省力第8題圖8.人體的運動系統(tǒng)相當復雜，但最基本的運動形式是，骨骼在肌肉提供的動力作用下繞關節(jié)轉動.如圖所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相當于杠桿，肱二頭肌收縮提供動力.由圖可以看出，這是一個（）第8題圖A．費力、省距離的杠桿B．省力、費距離的杠桿C．既費力，也費距離的杠桿D．既省力，也省距離的杠桿第9題圖9.一均勻杠桿A處掛2個鉤碼，B處掛1個鉤碼，杠桿恰好平衡.若鉤碼的質量均為50g，在A、B兩處再各加一個鉤碼，那么：（）第9題圖A．杠桿仍平衡B．杠桿的左邊向下傾C．杠桿的右邊向下傾 D．無法確定杠桿是否平衡三、作圖、實驗題10．如圖所示，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上A點.請作出拔釘子時所用最小動力F的示意圖.(注意：請在圖上保留為確保作圖準確所畫的輔助線.)第11題圖第11題圖OA第10題圖11.在“研究杠桿平衡條件”的實驗中，在如圖所示的實驗裝置中：（1）實驗前沒有掛鉤碼時，發(fā)現杠桿左端下傾，應將杠桿右端螺母向_______(選填“左”或“右”)邊旋一些，使杠桿在水平位置平衡。（2）實驗時只有8個相同的鉤碼，杠桿上每格等距，當在A點掛4個鉤碼時，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？(請設計兩種方案)①.________________________________；②____________________________。（3）在實驗中，王亮同學猜想：杠桿平衡的條件可能是：動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂。馬欣同學猜想：杠桿平衡的條件可能是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。他們共同通過實驗，獲得了一組數據。如下表。動力F1/N動力臂L1/㎝阻力F2/N阻力臂L2/㎝3663根據上表數據，他們都認為自己的猜想是對的、對方是錯誤的，那么你認為他們實驗的驗證方法存在什么問題？三、計算、論述題12．如圖所示，一根輕質木桿A端細線下所掛50N的重物靜止在水平地面上。當在B點加豎直向下的力F=30N作用時，木桿恰能在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時細線豎直。已知OA=15cm，OB=5cm，則重物對水平地面的壓力為多少？OBOBAF第12題圖相關鏈接能把地球舉起來嗎？傳說，阿基米德發(fā)現了杠桿原理后，曾產生過撬動地球的假想。他在給敘拉古國國王希羅的信中寫道：“只要給我一個支點和立足點，我就能移動地球。”國王看信之后立即召見了阿基米德，并說：“當著眾神起誓，你真的能移動地球嗎？”阿基米德不慌不忙地用撬石頭的例子作比喻，向國王講了杠桿的原理，然后坦率地回答說：“不，我只是根據原理作了這樣的假想。事實上，我也站不到地球以外的什么地方去，也找不到這樣長