最新人教版八年级物理下册第十二章 简单机械 精品学案Word格式文档下载.docx
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阻力(F2):
动力臂(L1):
阻力臂(L2):
________________________________________________________________________。
【合作探究】教师巡视督促指导
1.尝试在下图中画出各力的力臂:
2.关于力臂下列说法中正确的是(D)
A.力臂一定在杠杆上
B.动力作用线到支点的距离叫动力臂
C.阻力作用点到支点的距离叫阻力臂
D.力臂过交点与力的作用线垂直
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
1.杠杆定义中的“硬棒”的“硬”是指杠杆不易发生形变。
2.画力臂口诀:
找支点,画力线(力的作用线),从点(支点)向线(力的作用线)引垂线,力臂就是此垂线段。
3.动力和阻力的方向判断:
如果动力和阻力分居在支点两侧,则动力和阻力方向同向,如果动力和阻力在支点同一侧,则动力和阻力方向相反。
如下图所示。
【即时练习】
1.P80第二题。
2.请找出甲图和乙图中的支点。
3.
(1)在图中分别画出力F1和F2对支点O的力臂L1和L2
(2)如图所示,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂。
请在图中作出F2的力臂L2及力F1。
【当堂练习】见训练案基础部分
12.1.2 杠杆的平衡条件
1.理解杠杆的平衡条件。
2.会应用杠杆的平衡条件解决简单计算。
3.会设计探究杠杆平衡的实验方案,知道杠杆平衡实验的每个环节,会根据实验数据分析总结结论。
1.设计探究杠杆平衡的实验方案。
2.用杠杆的平衡条件解决简单计算。
杠杆的平衡条件。
阅读课本P77至P79内容和插图,基本概念、定义用红笔做上记号,熟记杠杆的平衡条件。
1.杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态。
2.杠杆的平衡条件是:
动力×
动力臂=阻力×
阻力臂或F1L1=F2L2。
实验探究:
杠杆的平衡条件:
实验器材:
带刻度的杠杆、弹簧测力计和质量相同的钩码若干。
实验步骤:
1.将杠杆中点支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆在水平方向平衡;
让杠杆在水平方向平衡的好处是:
可以直接从杠杆上读出力臂长。
2.把三个钩码挂在杠杆两侧(左边2个,右边一个),移动钩码位置,使杠杆仍在水平位置平衡(如下左图)。
把支点左侧的钩码对杠杆的作用力(大小等于两个钩码的重力)当作阻力,把支点右侧的钩码对杠杆的作用力当作动力,将动力F1,动力臂L1,阻力F2,阻力臂L2的数值填入下表。
3.在左侧钩码下再增加2个钩码,位置不变,在右侧钩码下加挂砝码,位置不变,使杠杆重新在水平位置平衡,将实验数据填入下表。
4.在杠杆两侧挂上个数相同的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,将测得的力和力臂填入下表。
5.如上右图所示,把钩码挂在杠杆一侧,用弹簧秤在同侧竖直向上拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡,把钩码拉杠杆的力当作阻力,把弹簧秤拉力当作动力,将力和力臂的数据填入下表。
实验
次数
动力
(N)
臂(cm)
臂(N·
cm)
阻力
阻力×
1
2
3
4
6.算出四次实验中“动力×
动力臂”和“阻力×
阻力臂”的数值,比较计算结果,归纳可得:
杠杆的平衡条件是:
阻力臂。
这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
7.多次实验的目的:
使结论更准确(防止结论带有偶然性)。
8.在实验中,用如图所示方法悬挂钩码,杠杆也能平衡,但采用这种方法不妥当,因为力和力臂数目太多。
9.采用如图所示方法,也能使杠杆平衡,但是结论与6中不相符,因为杠杆自重的影响。
在平衡杠杆左右两端分别挂有重物是40牛和50牛。
此时杠杆平衡,若使两端物体都减少10牛。
则(B)
A.左端下沉 B.右端下沉
C.仍然平衡D.不能确定
方法一:
极端法:
两边同时减少40N,则右端还有10N,所以右端下沉。
方法二:
设左端力臂为L左,右端力臂为L右,当杠杆平衡时,L左×
40N=L右×
50N,得L左>L右,当两端物体都减少10牛后,杠杆左端为L左×
(40N-10N)=L左×
40N-L左×
10N,右端为L右×
(50N-10N)=L右×
50N-L右×
10N,可得出:
L左×
10N<L右×
10N,右端下沉。
方法三:
当杠杆平衡时,L左×
50N,得L左∶L右=5∶4 ①,当两端物体都减少10牛后,杠杆左端为L左×
30N,右端为L右×
40N,联系①式可得出L左×
30N<L右×
40N,右端下沉。
总结:
1.在研究杠杆平衡条件时,应使杠杆水平平衡,便于测量力臂。
2.杠杆是否平衡,要看力矩(力和力臂的乘积)是否相等。
1.如图所示,杠杆平衡,下列做法仍能使杠杆平衡的是(D)
A.两边钩码各向外移动一格
B.左边增加一个钩码,右边向外移动一格
C.左右两边的钩码各减少一个
D.左右两边的钩码各增加为原来的两倍
2.课本P80第4题
3.如下图,一根长1.2m的杠杆,当杠杆平衡时,左右两端所挂物体重之比为GA∶GB=5∶3,则力臂比为OA∶OB=3∶5,即杠杆平衡时,力臂跟力成反比。
4.一位瓜农用1.2米的扁担挑一担西瓜,前面一筐瓜重350牛,后面一筐重250牛。
请问他的肩膀应放在扁担的什么位置,扁担才能平衡?
解:
设肩膀在距前筐L米处,扁担才能平衡,由杠杆的平衡条件得:
350N×
L=250N×
(1.2m-L)
解得:
L=0.5米,即肩膀在距前筐0.5米处.
12.1.3 杠杆的类型
1.能区分各类杠杆。
2.会分析杠杆在生活中的应用。
杠杆最小动力的力臂画法。
学习内容一:
杠杆的应用和分类。
阅读课本P79、P80内容和插图。
基本概念、定义用红笔做上记号,记住三类杠杆的特点。
省力杠杆:
动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,省力,费距离。
费力杠杆:
动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,省距离,费力。
等臂杠杆:
动力臂等于阻力臂,动力等于阻力,不省距离,也不省力。
1.生活中有很多杠杆,下列各属于哪种杠杆?
跷跷板、起子、铡刀、羊角锤、理发剪、镊子、筷子、人的前臂、钓鱼竿、天平、钢丝钳、缝纫机踏板、手推车。
________________________________________________________________________
2.生活中常用的指甲剪刀是杠杆吗?
你能不能分析一下指甲剪刀有几个杠杆?
各是哪类杠杆?
(指甲剪刀有三个杠杆:
ABC,费力杠杆:
DBO﹑FEO)
1.不存在既省力又省距离的杠杆。
2.判断杠杆种类的方法:
用力臂来判断,若动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,相反是费力杠杆;
1.跷跷板上一端坐一小孩,一端坐一大人,恰好平衡,下说法中正确的是(D)
A.大人小孩一样重
B.大人小孩的力臂一样大
C.大人的力臂大
D.小孩的力臂大
2.课本P80第1题
学习内容二:
最小动力的力臂画法。
1.杠杆的平衡条件是:
2.如图所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,最小的是(C)
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4
【合作探究】教师巡视指导
1.当一力的作用线通过支点时,此力的力臂的大小为零,此力对杠杆平衡有影响吗?
(当一力的作用线通过支点时,此力的力臂大小等于零,此力就不会影响杠杆平衡,如:
某杠杆自身重力的作用线通过支点,那么杠杆的自重就不会影响杠杆平衡)
2.
(1)画出下图中杠杆平衡时的最小的动力F1。
(2)你从中得到什么启示?
3.如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以撬起大石头,哪一种方法更省力?
说明其中的道理(图中BC=CD)。
(分析:
向上撬,支点在B点,阻力作用点在C点,向下撬,支点在D点,阻力作用点在C点,两种方法,阻力与阻力臂乘积不变,向上撬,动力臂更大,所以更省力)
4.如图,画出将书桌一端抬离地面的最小动力F,并标明支点O及动力臂L。
解决杠杆平衡时动力最小问题:
此类问题中“阻力×
阻力臂”为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:
①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远,此点到支点的距离即为最长力臂②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
1.
如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成________(自重不计),已知AO=2OB。
固定O点,此时B端挂一重为40N的物体,要使OB处于水平位置不发生转动,需在A端施加最小力F=20N的力,在图上画出此力F的方向。
2.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2.4N,如果沿细线将胡萝卜切成两段,则GA>GB(填“>”“<”或“=”。
)
3.画出下图以C点为支点,使木箱D点离开地面的最小动力F和对应的力臂L。
12.2.1 滑轮、滑轮组
1.知道定滑轮、动滑轮、滑轮组并能识别它们。
2.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点与实质,并能用来解决简单的实际问题。
3.会根据要求使用和组装简单的滑轮组。
1.定滑轮和动滑轮的实质分析。
2.用定滑轮、动滑轮和滑轮组解决省力和改变力的方向问题。
定滑轮和动滑轮
阅读课本P82至P83内
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