初中物理杠杆的导学案
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杠杆(一)
学习目标:1、理解杠杆的定义 2、知道杠杆的五要素 3、会画杠杆的力臂学习重点和难点:力臂的定义及画法
学习过程:
A、预习展示
1.叫杠杆。
2.支点:。
3.动力:。
4.阻力:。
5.动力臂:从到作用线的。
6.阻力臂:从到作用线的。
B、探究新知
什么叫杠杆
1.谁能把木板上的铁钉拔出来?你能想到省力的方法吗?
2.仔细观察图13.4-4所示的几幅图,找出它们的共同特征。
杠杆的五要素
1.对照图13.4-4的几幅图,熟悉杠杆的五要素。
2.如图所示,一个动力作用在A点,当动力方向向下时,找出此时的支点;如果动力方
向向上时,支点在哪?在图上分别标出来。
跟老师一起画出另外的四个要素。
5.对照自己画好的上图,复述杠杆的定义及其五要素。
杠杆:
支点:
动力:;阻力:
动力臂:
阻力臂:
关于力臂的概念,要注意以下几点:
(1)力臂是支点到力的作用线的距离,从几何上来看,是“点”到“直线”的距离。
其中“点”为杠杆的支点;“线”为力的作用线,即通过力的作用点沿力的方向所画的直线。
(2)某一力作用在杠杆上,若作用点不变,但力的方向改变,那么力臂一般要改变。
如图所示,力F的大小一样,由于作用在杠杆上A点的方向不同,力臂就不同.(a)图中F的力臂l比(b)图中F的力臂lˊ大.
(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.
你能总结一下画力臂的一般步骤吗?
(1)、_____________________________________________________________;
(2)、______________________________________________________________;
(3)、______________________________________________________________;
(4)、______________________________________________________________;
C、当堂巩固习题
1.在下图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是
( )
2. 在图下列的两个图中,画出各力的力臂.
杠杆(二)探究杠杆的平衡条件
学习目标:理解杠杆的平衡;理解杠杆的平衡条件;通过实验研究杠杆平衡条件;学习重点和难点:理解杠杆的平衡条件。
实验器材:铁架台、细线、粗细均匀的直杆、刻度尺、钩码若干;
学习过程:
A、复习和预习展示
1、一根硬棒,在______________下能绕着 ___转动,这根硬棒就是杠杆.在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有 __、__ __、__
__等.
2、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.
3、处于平衡状态的杠杆 ( )
A .一定是静止不动
B .一定是匀速转动
C .一定是静止在水平位置
D .以上情况都有可能
4、在图下列的两个图中,画出各力的力臂
.
B 、探究新知
1、调节杠杆两端的 ,使杠杆 。
2、在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节位置,使杠杆重新平衡。
3、把支点右边的钩码重当作动力1F ,支点左边的钩码重当作阻力2F ,用
量出动力臂1 和阻力臂2 ,将各数值填入表格中。
4、改变钩码的个数,再做两次,将结果填入表中。
5、求出各次实验中,动力x动力臂和阻力x阻力臂的值,加以比较。
探究结论: 杠杆的平衡条件是 。
C 、当堂巩固习题
第一部分:基础题
1、如果作用在杠杆上的动力是80 N ,动力臂是40 cm ,阻力臂是10 cm ,杠杆
平衡时,阻力是____ __.
实验 次数 动力 1F (N ) 动力臂1 (cm ) 阻力 2F (N ) 阻力臂2 (cm ) 动力x动力臂1F 1
(Ncm )
阻力x阻力臂2F 2 (Ncm )
2、杠杆的平衡条件是__ _____,若作用在杠杆上的动力为100 N,动力臂与阻力臂之比为5:1,则杠杆平衡时所受阻力为___ ___N.
3、两个小孩坐在跷跷板上,恰好处于平衡,此时()
A.两个小孩重力一定相等
B.两个小孩到支点的距离一定相等
C.两个小孩质量一定相等
D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等第二部分:提升题
4、一个杠杆已经处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个作用力,则()
A.杠杆仍有可能平衡,只要这个力加在动力一边
B.杠杆仍有可能平衡,只要这个力加在阻力一边
C.杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线通过支点
D.杠杆不可能平衡,因为多了一个力
5、如右图所示要使杠杆平衡,作用在A点上的力分别为F1、F2、F
3
,其中最小的力是()
A.沿竖直方向的力F1最小
B.沿垂直杠杆方向的力F2最小
C.沿水平方向的力F3最小
D.无论什么方向用力一样大
6、如图右所示,把一根均匀的米尺,在中点O支起,两端各挂四个钩码和两个钩码,恰好使米尺平衡,按下列方式增减钩码
或移动钩码,下列几种方式仍能保持米尺平衡的是()
A.两边各加一个钩码
B.
两边钩码各向外移动一格C.
左边增加一个钩码,右边向外移动一格 D.左右两
边的钩码各减少一个
第三部分:培优题
如下图所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,
使杠杆平衡在图中所示的位置上,试画出这个力的示意图.
杠杆(三)
学习目标:知道什么是省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆;能够准确区分省力与费力杠杆;知道杠杆的一些基本应用。
学习重点和难点:会区分省力与费力杠杆。
实验器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、支架、钳子、羊角锤、火钳。
学习过程:A、复习与预习展示
1.动力臂:从到作用线的。
2.阻力臂:从到作用线的。
3.杠杆的平衡条件:()。
4.省力杠杆的特点:臂大于臂,省了,却费了。
5.费力杠杆的特点:臂大于臂,省了,却费了。
6.等臂杠杆的特点:,既不也不费。
B、探究新知:杠杆的应用
1.如右图实验装置所示,在杠杆右边挂两个砝码,先用手在
杠杆的右边A、B、C三点向下拉着杠杆,使之平衡,感受各点
用力的大小;然后用弹簧秤竖直向下拉杠杆使杠杆平衡,读出
弹簧秤的示数,比较三种情况弹簧秤的示数大小与相应的力臂
之间的关系。
(说明:左边作为阻力,右边作为动力)
①当弹簧测力计在A点拉住杠杆使之平衡时,弹簧测力计示数为,相应力臂是。
与左边的阻力与阻力臂比较,得出的结论
是:。
②当弹簧测力计在B点拉住杠杆使之平衡时,弹簧测力计示数为,相应力臂力。
与左边的阻力与阻力臂比较,得出的结论
是:。
③当弹簧测力计在C点拉住杠杆使之平衡时,弹簧测力计示数为,相应力臂力。
与左边的阻力与阻力臂比较,得出的结论
是:。
由此可知,杠杆可分
为:。
2.例举我们身边的杠杆,然后小组内部将组内成员知道的杠杆汇集并分类。
我们组例举的杠杆有:。
对整小节内容的小结:
1.杠杆:
2.杠杆五要素:
3.杠杆的平衡条件:
4.杠杆的分类:
C 、当堂巩固习题,第一部分:基础题
1.在下列日常生活使用的工具中:省力的杠杆有_________________;费力的杠
杆有_________________;既不省力也不费力的杠杆有_________________.①撬
棒②天平③筷子④铡刀⑤脚踏 刹车⑥镊子⑦ 起子⑧钓鱼杆
2.筷子是我国古代劳动人民的伟大发民。
用筷子夹菜时,筷子是费力杠杆,它
的动力是 对 的作用力。
由此可见,一般来说,筷子是动
力臂 阻力臂的杠杆。
3.在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。
王刚仿照
钳子的结构改制成一种农具解决了这一问题。
如图12-37所
示,使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在
套管上用力,棉杆就拔出来了。
该农具整体视为杠杆,则支
点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是
( )
A .转轴—虎口—套管
B .小铲—套管—虎口
C .小铲—虎口—套管
D .虎口—转轴—套管
4.下图所示是日常生活中所使有用的机械或工具,其中属于费力杠杆的是
( )
A B C
D
5.如下图所示的杠杆处于平衡状态,F 的力臂是( )
A .DF B. OD C. OC D. OF
6.下列工具中,属于省力杠杆的是( )
A .夹邮票用的镊子 B. 理发师修剪头发用的剪刀
C .剪铁丝用的钢丝钳 D. 钓鱼用的渔竿
图12-37
7.室内垃圾桶,平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时,用脚踩踏板,桶盖开启.根据室内垃圾桶结构图可以确定 ( )
A.桶中有两个杠杆在起作用,一个省力杠杆,一个费力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆
C.桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用,且都是费力杠杆
8.如右上图所示,用一根木棒撬大石头,没有撬动,为了撬
动大石头,应将垫在木棒下的小石块向__ ___移动,这实质上
是增大了___ __,同时又减小了__ ___。
第二部分:提升题
9.如图12-20所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是( )
A .三个杠杆都是省力杠杆
B .三个杠杆都是费力杠杆
C .ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆
D .ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆 第三部分:培优题
10. 一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm ,秤砣
质量250g .用来称质量是2kg 的物体,秤砣应离提纽多
远,秤杆才平衡?若秤杆长60cm ,则这把秤最大能称量
多少kg 的物体?(如图12-21所示).
11.甲乙两人合抬一筐土,已知筐和土共重450N ,甲为了减轻乙的负担,把土筐放在离自己1/3杆长的位置,如图12-63所示。
问甲乙两同学承受的压力各是多少N ?
图
12-20 图12-21。