简单机械杠杆辅导教案.docx
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简单机械杠杆辅导教案.docx
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简单机械杠杆辅导教案
简单机械:
杠杆辅导教案
学生姓名
年级
学科
物理
上课时间
教师姓名
课题
简单机械杠杆
教学目标
认识杠杆、理解杠杆的平衡条件;
会探究杠杆的平衡条件的实验.
教学过程
温故知新
1.下列有关压强知识的说法正确的是( )
A.马德堡半球实验证明了液体内部有压强
B.利用托里拆利实验可以测出大气压的值
C.随着大气压的减小,水的沸点会升高
D.在气体中流速越大的位置,压强越大
2.如图所示,容器中盛有水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=20cm2,水对容器顶的压强是( )
A.10000PaB.2000Pa
C.6000PaD.4000Pa
3.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10N,上表面受到水向下的压力为4N,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A.4NB.6NC.14ND.7N
4.如图,小瓷碗漂浮在水面上,倾斜后能沉入水底,这一情景分析正确的是( )
A.小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B.小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C.小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了
D.小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
5.如图,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动,此过程( )
A.小明对箱子没有做功
B.重力对箱子做了功
C.小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力
D.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
6.如果潜水服可以承受5×105Pa压强.那么潜水员穿上这种衣服在海水中允许达到的最大深度是 .如果他的表面积约为2m2.那么他受到的水的压力是 .(海水的密度取1.0×103kg/m3)
7.某木块漂浮在水面上时排开水的体积为1×10﹣3米3,该木块受到的浮力大小 牛,方向竖直向 ,木块的重力为 牛.
8.如图是探究“影响浮力大小的因素”的实验.
(1)比较 (填序号),可知“浮力的大小与排开液体的体积有关”;
(2)通过比较①②⑤, (选填“能”或“不能”)得出浮力大小与液体密度有关;
(3)由实验数据可知,盐水的密度为 kg/m3.
课前热身
1.图中杠杆受力F,图中能表示力F力臂的是( )
A.OA段B.OB段
C.OC段D.AB段
2.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码,杠杆会( )
A.左端下沉B.右端下沉
C.仍然平衡D.无法判断
3.如图所示,撬起瓶盖的起瓶器是属于_____杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),其支点是图中_______点.
4.画出所示杠杆的动力臂L1和阻力臂L2.
5.如图所示,在杠杆 AB 上挂了一个重为 G 的物体,为使杠杆在图中的位置静止.请画出重力G的示意图、杠杆受到最小的动力F和F的力臂L.
6.在“探究杠杆平衡条件”时,使用的杠杆如图所示:
(1)实验前,应先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如果在杠杆的A处(左第四格)挂3个相同的钩码,则在B处(右第二格)要挂______个同样的钩码,杠杆才能仍然保持在水平位置平衡;
(3)如果将A、B处的钩码都远离支点一个格,杠杆会向__端下沉(选填“左”或“右”)
遗漏分析
1.杠杆的五要素及作图
2.杠杆的平衡条件及实验探究
3.杠杆的应用
知识精讲
精讲1杠杆
1.杠杆及其五要素
(1)一根硬棒,在力的作用下绕着固定点转动,这根硬棒叫做杠杆。
(杠杆是一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒)。
判断一个物体是不是杠杆,需要满足三个条件,即硬物体(不一定是棒)、受力(动力和阻力)和转动(绕固定点)。
杠杆可以是直的,也可以是弯的,甚至是任意形状的,只要在力的作用下能绕固定点转动,且是硬物体,都可称为杠杆。
(2)杠杆的五要素
1)支点:
杠杆绕着转动的点。
用字母O表示。
2)动力:
使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
3)阻力:
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
4)动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
用字母L1表示。
5)阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2表示。
2.杠杆的平衡:
杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡。
条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂;公式:
F1L1=F2L2
3.杠杠的分类
(1)省力杠杆:
L1>L2,F1<F2.特点:
省力费距离。
如:
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
(2)费力杠杆:
L1 费力省距离。 如: 人的前臂、理发剪刀、镊子、钓鱼杆、缝纫机踏板、船桨。 (3)等臂杠杆: L1=L2,F1=F2.特点: 不省力、不省距离,能改变力的方向。 如: 天平、定滑轮 练习1.下列工具中,在使用时属于费力杠杆的是( ) A.托盘天平B.镊子C.钢丝钳D.起子 精讲2力臂 1.力臂的画法 步骤: (1)找出支点O的位置; (2)画出动力作用线和阻力作用线; (3)从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为动力臂和阻力臂,并分别用大括号标出。 练习1: 如下图所示,在图中分别画出力F1和F2对支点0的力臂L1和L2。 2.杠杆中最小力的问题 例: 画出作用在A点最小的力F1 总结归纳画最小力的方法: (1)找离支点最远的点 (2)连接支点与最远的点(最长的力臂) (3)过最远点作垂直于连线的力,并且注意力的方向(动力和阻力使杠杆向相反的方向转动) 练习2: 作最小动力及其力臂. 精讲3探索杠杆的平衡条件实验 例: 小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中: (1)实验时应先调节杠杆在_____位置平衡,这样做的目的是_____,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向____(选填“左”或“右”)调. (2)杠杆平衡后,小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应在B位置挂上___个钩码. (3)如表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据: 如表中空格处所缺的数据是: △=_____,☆=_____; (4)分析如表中的实验数据可以得出的结论是________________________. 练习3: 在探究杠杆的平衡条件的实验中, (1)如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应该向____移动右端的螺母(选填“左”或“右”). (2)实验时只有10个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂3个钩码时,如图乙所示,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)通过对数据进行分析处理,可得出结论: 杠杆平衡条件是__________________. 巩固练习 1.如图所示,用开瓶器在A处用力开启瓶盖.则( ) A.B点为开瓶器的支点B.开瓶器受到的阻力方向为竖直向上 C.使用开瓶器能省功D.使用开瓶器要费距离 2.如图所示,所使用杠杆属于费力杠杆的是( ) A. 镊子 B. 扳手 C. 羊角锤拔钉子 D. 钢丝钳 3.用圆珠笔写字时,圆珠笔可看作一个_____(“省力”或“费力”)杠杆.其阻力是圆珠笔与纸面之间的____(“滑动”或“滚动”)摩擦力.手握处的笔杆上套有一个柔软的橡胶套,可以增大_____. 4.如图所示,用手托起重物时,肱二头肌收缩带动前臂向上弯曲,前臂可以看作是_____杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),此杠杆的支点是图中的__点, 5.作出AB图中F1和F2的力臂和C图中的最小动力及力臂. ABC 6.在“研究杠杆平衡的条件”实验中: (1)所用的实验器材有铁架台、_____、钩码、弹簧夹和带刻度的均匀杠杆,某同学先把该均匀杠杆的重心支在支架上,这样做的目的是为了避免杠杆自重对实验的影响;该同学发现杠杆的左端翘起,他可以通过调节右端的平衡螺母向_____移动,使杠杆在水平平衡,这样做的目的是__________________. (2)如图所示,在杠杆一端的B点用弹簧测力计竖直向上拉,杠杆水平位置平衡时,弹簧测力计示数为Fa,若在B点斜向上拉杠杆平衡时,弹簧测力计示数为Fb,则Fa_____Fb(选填“大于”、“等于”或“小于”). (3)实验中多次改变力和力臂的数值,这么做的目的是______________________. 7.如图所示装置中,O为轻质杠杆AB支点,AO: OB=3: 2,A端用细绳连接物体M,B端用细绳悬挂物体N,物体N浸没在水中,此时杠杆恰好在水平位置平衡.已知物体N的体积为500cm3,物体N的密度为4g/cm3,g取10N/kg,绳子的重力忽略不计.求: (1)物体N的质量mN; (2)物体N所受的浮力FN; (3)物体M的重力GM. 课堂小结 1.杆杠力臂的画法: 一点、二力、两力臂 确定支点O: 假设杠杠转动,找杠杠上相对静止的点即为支点。 确定动力、阻力的作用线: 从动力、阻力作用点沿力的方向作一带箭头的线段。 作力臂: 从支点向力的作用线作垂线段,支点到垂足间的距离为力臂。 口诀: 一找点,二画线,从点到线引垂线,最后再标三要点。 (三要点: 垂足,大括号及字母) 强化提升 1.如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力.图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB.则力F的力臂是( ) A.线段OAB.线段ABC.线段OB 2.如图所示的工具中,属于费力杠杆的一组是( ) A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 3.拉杆式旅行箱给人们出行带来便捷,如图所示,使用时相当于一个_____(选填“省力”或“费力”)杠杆;若箱和物品共重100N,动力臂是阻力臂的4倍,则抬起拉杆的力F为_____N. 4.如图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1,并画出阻力F2的阻力臂L2. 5.如图所示,是小明同学“探究杠杆的平衡条件”的实验装置,他将杠杆挂在支架上,正确调节平衡螺母使杠杆在水平位置保持平衡,然后开始实验(不考虑弹簧测力计的自重). (1)如图甲所示,实验中,在杠杆上的A点挂两个重均为0.5N的钩码,用己经调零的轻质弹簧测力计系在杠杆的B点上,竖直向下拉,使杠杆保持水平平衡,则弹簧测力计的示数应该是____N; (2)如图乙所示,其他因素保持不变,如果只将轻质弹簧测力计改为逐渐斜向左缓慢转动,仍使杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将____(选填“变大”、“变小”或“不变”),理由是: __________________ 6.如图,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm,重力为20N的完全相同的两正方体C、D,OA: OB=4: 3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态.(g=10N/kg)求: (1)物体C的质量; (2)物体C的密度; (3)物体C受到的浮力; (4)杠杆A端受到绳子的拉力; (5)物体D对地面的压强. 课后作业 1.如图所示,开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆,在图中能正确表示开瓶盖时,杠杆的支点、动力和阻力的是( ) 2.在如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是( ) 3.在力的作用下,能够绕着____转动的硬棒叫做杠杆.力臂____(选填“一定”或“不一定”)在杠杆上,力的作用点____在杠杆上(选填“一定”或“不一定”). 4.如图所示,杠杆调平衡后,在A处挂3个钩码,要想杠杆继续平衡,则需在B处挂____个钩码.杠杆在水平位置平衡后,两侧各去掉一个钩码,则杠杆的___端将上升.(每个钩码的质量都相同) 5.画出AB图中杠杆的动力臂和阻力臂.画出C图中物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图. ∙ ∙ ∙ ABC 6.利用图1所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件” 请按要求完成下列问题: (1)将杠杆安装在支架上,发现杠杆右端下沉,此 时应将杠杆右侧的平衡螺母向_____调(选填: “左” 或“右”),使杠杆在水平位置平衡. (2)如图2所示,用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉时,若杠杆能在水平位置平衡,则悬挂在A处的钩码总质量为_____kg.(g取10N/kg). 7.如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一块,右端B处施加一个F=3N的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得OA=30cm,OB=20cm. (1)求绳子对杠杆A端的拉力. (2)若物块的体积为10cm3,求物块在水中所受到的浮力. 8.如图所示,一个与地面接触面积为500cm2,重600N的人站在水平地面上,用轻绳竖直拉着光滑长木板AB的A端,AB长100m,可绕O点转动,在离O点40cm的B处挂有重力为800N的圆柱体,当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水的溢水杯中溢出水的体积为5×10﹣2m3.(AB质量不计,且始终保持在水平位置平衡,g=10N/kg) (1)圆柱体受到的浮力是多少? (2)杠杆保持在水平位置平衡时,此时A端的拉力是多大? 人对地面的压强是多少? (3)当一质量为40kg的球从O点沿木板向A端匀速运动,要使系在A端的绳拉力刚好为零,小球应距O点多远? 此时人对地面的压强又是多少?
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