九年级物理上册 111 杠杆学案新版苏科版文档格式.docx
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〖活动〗认识与杠杆有关的名词
〖提示〗
(1)支点、动力作用点、阻力作用点一定在杠杆上。
(2)力的作用线:
过力的作用点,沿力的方向的直线
(教师精讲):
指导:
数学中的点到直线的距离做法,注意三角板的放置方法。
.\
1.力臂的概念。
力臂是本节的难点。
对力臂的理解,注意以下几点:
(1)力臂是指支点到力(动力或阻力)作用线的距离,而不是从支点到力的作用点的距离。
(2)当作用在杠杆上的力的方向改变时,其力臂的大小一般也将发生改变。
(3)力臂不一定在杠杆上,如图所示
(4)若力的作用线过支点,则它的力臂为零。
(5)如何画力臂?
第一步:
先找支点O;
第二步:
再画出动力(阻力)作用线;
第三步:
作支点到力的作用线的垂线(有时需要将力的作用线进行正向或反向延长)。
(当堂检测):
(总结评价):
项目
小组自学得分
小组展示得分
小组堂清得分
本人得分
得分
【课后作业】
一、杠杆(第二课时)
(1)经历“探究杠杆的平衡条件”的探究活动,理解杠杆的平衡条件。
(2)能将杠杆进行分类,并列举出生活中三类杠杆的应用。
(1)探究杠杆的平衡条件。
(2)用杠杆的平衡条件解决相关问题。
铁架台、标有刻度的均匀的刻度尺钩码若干细线
问题一、什么是杠杆平衡
在初二时我们学过物体的机械运动,当物体受力平衡时,总保持静止状态和匀速直线运动状态。
那么,当杠杆处于平衡状态时,也应该是静止状态或缓慢的匀速转动状态。
其中静止状态最为简单,所以我们在研究杠杆平衡时就是研究杠杆静止时满足的条件是什么。
经历探究杠杆平衡条件的过程是本节学习的重点,探究的过程中要注意以下几点:
(1)设计实验方案
①选取实验工具②写出实验步骤③设计记录数据的表格等
(2)调节杠杆水平平衡时,依照“右高右旋,左高左旋”的方法,即杠杆右边高则螺母向右移,杠杆左边高则向左移,直至杠杆水平平衡。
(3)注意杠杆水平平衡一旦调好,不得随意再旋转平衡螺母,否则会影响实验结果。
(4)实验中,每次改变动力、阻力、动力臂、阻力臂后都要使杠杆保持水平平衡,这样动力臂和阻力臂都可以直接读出。
动力臂和阻力臂的长度单位不一定要用米,只要两个力臂的长度单位统一就可以了。
探究杠杆的平衡条件:
(1)先把杠杆的中点支在支架上,并调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在位置平衡,这样做的目的是。
实验前,发现杠杆处于如图所示的状态,应将杠杆右端的平衡螺母向______(右/左)移动,或者将杠杆左端的平衡螺母向______(右/左)移动。
(2)如图,在杠杆左边挂上一定数量的钩码,在右边用弹簧测力计沿方向拉。
通过移动钩码或弹簧测力计的位置,仍使杠杆在位置平衡,这样做的目的是。
分三种情况探究杠杆在水平位置平衡的情况。
(学生展示):
测量序号
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
F1L1
F2L2
①
②
对于数据的处理方法。
关于杠杆平衡的条件,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间就可能存在某种关系,由此作出以下猜想:
AF1+L1=F2+L2BF1-L1=F2-L2
CF1L1=F2L2DF1÷
L1=F2÷
L2
分析:
前面A、B两种猜想显然不合理,因为两个物理量相加和相减,其单位必须相同,而力和力臂的单位是不同的,因此下面我们就可以主要检验C和D的两个猜想是否合理。
而从上面记录的数据进行分析处理,可以发现每次试验中动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积。
从而得出结论。
(学生练习)
小丽和小宇同学在探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验时,老师只给小丽10个相同的钩码,当在杠杆的左端挂上如图位置的三只钩码时,则为使杠杆平衡,小丽应在杠杆的另一端的什么位置处挂几个钩码?
;
(2)当小宇拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡,读出测力计的示数,并从杠杆上直接读出对应的力臂,结果发现:
动力×
动力臂≠阻力×
阻力臂,于是小宇说,杠杆平衡条件在此种情况不成立,你知道其中的原因吗?
问题二可以把杠杆分成哪几类
根据已学过的杠杆知识,注意观察生活中各种形状的杠杆,如指甲剪、钓鱼竿、剪刀、筷子、天平、独轮车等。
并能按照动力臂与阻力臂长短的关系分析和判断是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆。
根据杠杆平衡条件,生活中使用时要注意两点:
(1)要省力就要多移动距离;
(2)要省距离就要费力,省力又省距离的杠杆是没有的。
(课堂检测)
一、填空题
1.我们在日常使用的工具中很多是利用杠杆知识制成的,我们分析杠杆时,首先要找到杠杆绕着转动的固定点叫,然后分析杠杆的受力情况,即使杠杆转动的力叫,阻碍杠杆转动的力叫。
2.杠杆有三类,既省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
在撬棒、天平、铡刀、扳手、酒瓶起子、理发剪刀、钓鱼杆等常见杠杆中,属于省力杠杆的有,属于费力杠杆的有,属于等臂杠杆的有。
3.一把杆秤自重不计,提纽到秤钩的距离是4㎝,
秤砣重为4.9N,用这样的杆秤来称量质量为2㎏的物体,
秤砣离提纽㎝时,秤杆平衡。
4.杠杆的应用非常广泛,工具车上的起重臂就是一个
费力杠杆.使用它的具体好处是。
二、选择题
5.下图是一些日常生活中所使用的工具,其中属于省力杠杆的是()
6.一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量()
A.偏大B.偏小C.相等D.无法判定
7.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了()
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力
D.减小阻力臂,省力
8.人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动.如图所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力.由图可以看出,这是一个()
A.费力、省距离的杠杆
B.省力、费距离的杠杆
C.既费力,也费距离的杠杆
D.既省力,也省距离的杠杆
9.一均匀杠杆A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好平衡.若钩码的质量均为50g,在A、B两处再各加一个钩码,那么:
A.杠杆仍平衡B.杠杆的左边向下倾
C.杠杆的右边向下倾
D.无法确定杠杆是否平衡
三、作图、实验题
10.如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点.请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图.(注意:
请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线.)
11.在“研究杠杆平衡条件”的实验中,在如图所示的实验装置中:
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆右端螺母向_______(选填“左”或“右”)边旋一些,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?
(请设计两种方案)
①.________________________________;
②____________________________。
(3)在实验中,王亮同学猜想:
杠杆平衡的条件可能是:
动力+动力臂=阻力+阻力臂。
马欣同学猜想:
动力臂=阻力×
阻力臂。
他们共同通过实验,获得了一组数据。
如下表。
动力F1/N
动力臂L1/㎝
阻力F2/N
阻力臂L2/㎝
3
6
根据上表数据,他们都认为自己的猜想是对的、对方是错误的,那么你认为他们实验的验证方法存在什么问题?
三、计算、论述题
12.如图所示,一根轻质木杆A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。
当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。
已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为多少?
2019-2020年九年级物理上册11.1杠杆导学案苏科版
一、要点导学
定义:
。
支点:
动力:
五要素阻力:
动力臂:
杠杆阻力臂:
平衡条件:
,
用字母表示可写成:
省力杠杆
分类费力杠杆
等臂杠杆
二、重点难点
(一)由力臂画力的作用点和作用线
例1下面两图,杠杆在力F1F2的作用下处于静止状态,L2是F2的力臂.在图中画出力F1的力臂L1以及阻力F2,
例2画出上图所示的扳鱼网的杠杆的五要素。
例3如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G,要想在B端加一最小的力F,使AO(O为支点)保持水平平衡,试画出此力的方向和力臂。
(二)杠杆的平衡条件
例4在研究杠杆平衡条件的探究活动中,
(1)所需的器材除了杠杆、支架、细线、钩码外,还需要________,
(2)杠杆两端的螺母的作用是_________________________。
(3)在杠杆的支点两侧上挂上后,发现左端比右端高,应将钩码向______移动(填“左”或“右”),使杠杆在_________位置平衡,这样的好处是______________________________。
(4)实验得出:
杠杆平衡条件是_____________________________。
(5)下表是某同学实验的过程记录,请把表格中空缺部分补充完整。
次数
动力/N
动力臂/m
阻力/N
阻力臂/m
1
1.96
0.04
0.02
2
0.06
0.98
0.03
2.45
1.47
(6)若某次操作出现如图2所示情况,发现F1OB与F2OA两者并不相等,这是由______________________。
例5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8所示,则此直尺受到的重力是()
A.2.5NB.5NC.10ND.无法确定
例6在探究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。
他们经过实验,获得了下述数据:
动力臂L1/cm
阻力臂L2/cm
4
5
于是,他们认为自己的猜想得到了验证,你认为他们的实验过程存在什么问题?
答:
a.b.
(三)杠杆的应用和分类
例7认识下列工具,并判断哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆。
例8如图示茶壶,若以O为支点提壶把向杯中倒水,则它相当于一个_________杠杆。
(选填“省力”、“费力”或“等臂”)
三、自主训练
1.下列关于力臂的说法,正确的是( )
A. 力臂是从力的作用点到支点的距离 B. 力臂一定在杠杆上
C. 力臂是从支点到力的作用线的距离 D. 动力臂一定比阻力臂大
2.如图,杠杆处于平衡状态,若将两边砝码都增加为原来的3倍,则杠杆将:
()
A.仍处平衡。
B.不平衡,左端下沉。
C.不平衡,右端下沉。
D.不平衡,上下摆动。
3.下列说法中正确的是:
A.只有直的硬棒才能做杠杆。
B.托盘天平是等臂杠杆。
C.动力臂是支点到动力作用点的距离。
D.动滑轮和定滑轮所起的作用是相同的。
4.画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
5.如图所示,用最小的力把重油桶推上台阶,推力的作用点在何处?
方向如何?
在图上分别画出支点、重力、推力及它们的力臂。
6.根据杠杆平衡条件可知,当____时为省力杠杆;
在下列提供的杠杆属费力杠杆的是(填序号)_______,使用费力杠杆的优点是____提供的杠杆是:
A、撬棒。
B、抽水机手柄。
C、独轮车。
D、钢丝钳。
E、汽水瓶盖板头。
F、摄子。
G、理发剪刀。
H、羊角锤。
I、道钉撬。
K、天平。
7.钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图5,它是一个________杠杆,其支点位于图中的________点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应________一些(填增大或减小).
8.如右图,杠杆在水平方向平衡,若将测力计缓慢地自位置1移到位置2,并保持杠杆始终水平平衡,则测力计的读数变化是()
A.不断增大B.不断减小
C.先增大,然后减小D.先减小,然后增大
9.如图所示,一个直杠杆可绕轴O转动,在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中,力F大小的变化情况是()A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大
10.如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上,O]为麦桔杆的中点.这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡,则()
A.两蚂蚁的质量一定相等
B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D.两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等
11.如图4所示,是用道钉撬撬道钉的示意图.当道钉对道钉撬的阻力F2是4000N时,要把道钉撬起,求需要的动力F1是多少(不计道钉撬重)
12.水的沸点与水面上方气体的压强有关,气体压强越大,水的沸点越高.下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系.技术员小陈利用这一关系,设计了如图6-1-10所示的锅炉水温控制装置,图中OC为一可绕O点旋转的横杆(质量不计),在横杆上的B点下方连接着阀门S,阀门的底面积为3cm2,OB长度为20cm,横杆上A点处挂着重物G,OA长度为60cm.对水加热时,随着水温升高,水面上方气体压强增大.当压强增大到一定值时,阀门S被打开,使锅炉内气体压强减小,水开始沸腾.当重物G挂在不同位置时,锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同,从而控制锅炉内水的最高温度.
压强(Pa)
1.0×
105
1.4×
2.0×
2.7×
沸点(℃)
100
110
120
130
(1)当重物G为多大时?
最高温度可达130℃。
(2)最高温度要降低,可采取的办法是
。
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