1、第十一章 简单机械和功 一、杠杆(第 2 课时) 一、学习目标 1通过实验探究,知道杠杆的平衡条件,会用“杠杆的平衡条件”解决实际问题。 2能对杠杆进行分类,了解相应的杠杆应用。 二、学习重难点 探究杠杆的平衡条件;用杠杆平衡条件解决简单问题;能对杠杆进行分类 三、学习过程 活动一 探究杠杆的平衡条件 我们再来看看阿基米德的豪言壮语。阿基米德虽然没有能够移动地球,但他的 话却生动的告诉我们,利用杠杆能产生巨大的力。 人们很早就会使用杠杆了,大约三千多年前,中国就有用来捣谷的舂,用来从 井里汲水的,还有能够精确称量的天平和杆秤。 问题:为什么在杠杆的一端施加一个较小的力,在另一端就能产生较大的力
2、呢? 我们通常是在杠杆平衡的情况下使用杠杆的。那么什么是杠杆的平衡呢? 复习:以前学过力的平衡状态和二力的平衡条件。 物体的平衡状态: 或 状态 。 杠杆的平衡状态指是杠杆处于 状态或 状态 。 今天我们只研究杠杆处于静止状态的平衡。那么杠杆的平衡条件是什么呢?今 天我们通过实验共同来探究杠杆的平衡条件。 学生实验:活动 11.2 探究杠杆的平衡条件 1、杠杆平衡是否一定要在水平位置呢? 。杠杆在水平位置平衡和 不在水平位置平衡两种情况下,力臂大小测量。 注意:实验前要把杠杆在 位置上平衡再做实验,这样做好处 。 2、如何调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡? 如果杠杆左端高,右端低,左端(或右端
3、)平衡螺母应该向 移。 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? 猜想与假设: 实验表格 注意: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 。 结论:杠杆的平衡条件: 学生练习一 1、在研究杠杆平衡条件的实验中,总是使杠杆在 位置平衡,这是为了测 量 简便在调节杠杆平衡时,发现杠杆右端高,这时应调节 使它向 移动,直到杠杆平衡在支点两边挂上钩码以后,若杠杆右端下沉,为使杠 杆平衡应将 向 移动 2、如果使用撬棒的动力臂是 100cm,阻力臂是 30cm,当用 60N 的动力时,能撬动 重_N 的物体 3、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
4、等) ,杠杆仍然平衡, 如图,则: 左右力臂 L1:L2=_? 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? 4、一根均匀铜丝,在中点处支住它刚好平衡,现 将其右端从中对折起来,如图所示,则杠杆( ) A、 仍平衡; B、左端下降; C、右端下降; D、无法判断。 活动二:寻找生活中的杠杆,并对它们进行分类 杠杆类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 概念 特点 生活实例 学生练习二 5、各式各样的剪刀都是一对对杠杆,要剪开较硬的物体,使用哪种剪刀最合适( ) 6、如图所示是脚踩式垃圾箱的示意图,下列说法中 正确的是 ( ) A两杠杆均为省力杠杆 B两杠杆均为
5、费力杠杆 CABC 为省力杠杆 DABC为省力杠杆 7、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止,B 端绳子的拉力 F 与 A 端重力 G 相比( ) A. F=G B. F G C. F G D. 无法比较 8、如图,人的前臂可视为杠杆,当弯曲肘将小球向上举 起时,下列说法中正确的是 ( ) A、前臂是省力杠杆,阻力臂变大 B、前臂是省力杠杆,阻力臂变小 C、前臂是费力杠杆,阻力臂变大 D、前臂是费力杠杆,阻力臂变小 四、教后记 五、课后作业 1“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备,如图所 示是“塔吊”的简化图OB 是竖直支架,ED 是水平臂,OE 段 叫平衡臂,E 端装有配重体,OD 段叫吊
6、臂,C 处装有滑轮,可 以在)O、D 之间移动已知 OE=10m,OC=15m,CD=10m,若在 C 点用此塔吊能起吊重物的最大质量是 1.5103Kg,则配重体 的质量应为 Kg,当滑轮移到 D 点时能够安全起吊重 物的最大质量是 Kg(不计“水平臂”和滑轮重 力) 2如图所示,OB 为一轻质杠杆,O 为支点, OA=0.3m,AB=0.1m,将重 30N 的物体悬挂在 B 点,当杠杆在水平位置平衡时,在 A 点至少需加 N 的拉力,这是一个 (选填“省力”或“费力”) 杠杆 3.人的肱二头肌收缩使人曲臂时的情况如图所示,人的前臂是一个 力的杠 杆,这种结构给人带来的好处是 4一长直扁担长
7、 1.5m,前端挂 200N 的货,后端挂 300N 的货,则肩膀应该位于离 扁担前端 m 处,才能使扁担平衡,平衡后肩受到的压力为 N(不计扁担的重力) 5以下工具:钢丝钳;镊子;扳手;扫帚;钩鱼杆;瓶盖起子在 正确使用情况下属于省力杠杆的是( ) A B C D 6粗细均匀的钢筋 AOB,形状如图所示、已知 AO=OB,在 O 点用一 线悬挂起来,并使 AO 段位于水平位置后放手,放手后( ) AA 端下沉 BB 端下沉 C保持原状 D以上说法都不正 确 7如图所示,粗细均匀的直尺 AB,将中点 O 支起来,在 B 端放一支蜡烛,在 AO 的中点 O上放两支蜡烛,如果将三支 完全相同的蜡烛
8、同时点燃,它们的燃烧速度相同那么在蜡 烛燃烧的过程中,直尺 AB 将( ) A始终保持平衡 B蜡烛燃烧过程中 A 端逐渐上升,待两边蜡烛燃烧完了以后,才恢复平衡 C不能保持平衡,A 端逐渐下降 D不能保持平衡,B 端逐渐下降 8密度均匀的直尺 AB 放在水平桌面上,尺子伸出桌面的 部分 OB 是全尺长的三分之一当 B 端挂 5N 的重物 G 时, 直尺的 A 端刚刚开始翘起,如图所示,则此直尺受到的重 力是( ) A2.5N B5N C10N D20N 9如图所示,杠杆上分别放着质量不相等的两个 球,杠杆在水平位置平衡,如果两球以相同速度同 时匀速向支点移动,则杠杆( ) A仍能平衡 B不能平
9、衡,大球那端下沉 C不能平衡,小球那端下沉 D无法判断 10.如图,如图所示, AOB 为一杠杆(自重不计), O 为支点, 在 A 端悬挂一重物 G,那么 ( ) A. 在 B 点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是省力的 B. 在 B 点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是费力的 C. 在 B 点用力使杠杆在图示位置平衡,可能是费力的 D. 以上说法都不对 11刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜,刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧 测力计上(如图所示)胡萝卜重为 N,如果在系线处将胡萝卜切成两段, 则 GA GB(选填“大于”、“小于”或“等于”) 理由: 12如图 1 示,小明在探究“的平衡条件”
10、实验中所用的实验器材有:、支架、弹 簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个 (1)实验前,将中点置于支架上,当静止时,发现右端下沉此时,应把两端的 平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使在不挂钩码时,保持 并静止,达到平衡状态这样做的好处是:便于在上直接测量 (2)调节平衡后,小明在上 A 点处挂 4 个钩码,在 B 点处挂 6 个钩码恰好在原位 置平衡于是小明便得出了的平衡条件为: 他 这样得出的结论是否合理? ;为什么? (3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在的中点时,的平衡条 件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图 2 示装置进行探究,发现在左端的不同 位置,用弹簧测力计竖直向上拉使处于平衡状态时,测出的拉力大小都与平衡条件不相 符其原因是: 六、学后反思