简单机械 教案

内容回顾

1、什么是力？

我们将一个物体对另外一个物体的作用叫做力。

2、二力平衡。

物体处于静止或匀速运动状态，我们称物体处于平衡状态，处于平衡状态的物体所受到的力叫做平衡力。如果物体只受到两个力而处于平衡，我们把这种情况叫做二力平衡。

3、物体的受力分析。

一般情况下是一“重”、二“弹”、三“摩擦”四“场力”。其中重是重力指物体受到地球引力的作用而受到的力；弹是弹力指发生弹性形变的物体，由于要恢复原来的形状，对跟他接触的物体产生的作用，通常包括地面的支持力、水的压力和绳索的拉力等，方向总是与接触面垂直的；场力一般指电场力和磁场力。【教法】引导学生回顾。

知识精讲

知识点一（杠杆）

【知识梳理】

1、概念：如下图所示，各种工具在使用过程中都是绕这某一点固定转动的，我们把在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。

2、杠杆的五要素

（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，通常用O表示。

（2）动力：为达到目的而使杠杆转动的力，通常用

F表示。

1

（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，通常用

F表示。

2

（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离，通常用

L表示。

1

（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，通常用

L表示。

2

【教法】

通过展示图片和举实际的例子，让学生知道什么使杠杆。

【例题精讲】

例1.一根棒在力的作用下，能够，这根棒就叫做杠杆。杠杆的支点是

指，作用在杠杆上，促使杠杆转动的力叫做

，杠杆转动的力叫做阻力。从到的距离叫做动力臂。

【教法】：逐步帮主学生疏导概念，使学生进一步掌握杠杆概念。

【解析】：根据杠杆的概念知道杠杆是力的作用下绕固定点转动的硬棒，由杠杆的五要素可知支点是杠杆绕着转动的固定点，使杠杆转动的力是杠杆的动力，阻碍杠杆转动的力是杠杆的阻力，动力臂是从支点到动力作用线的距离。

【答案】：硬；绕固定点旋转；杠杆绕着转动的固定点；动力；阻碍；支点；动力作用线；垂直。

【课堂练习】

1.画出图中各力的力臂。

【教法】：对动力臂和阻力臂的概念，进行认真的梳理和解剖。

【解析】：因为力臂是支点到力的作用线的距离，就是支点到延着力的方向的最短距离，就是力臂与力的作用线垂直。

【答案】

知识点二（杠杆的分类）

【知识梳理】

1、杠杆的平衡

杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动，就说此时杠杆处于平衡状态。

在“重心”理论的基础上，阿基米德发现了杠杆原理，即“二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比。其公式为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即2211L F L F ⨯=⨯。

2、杠杆的分类

（1）省力杠杆:L1>L2,F1

(2)费力杠杆:L1F2,费力、省距离，如钓鱼竿、镊子，筷子，船桨,裁缝用的剪刀等。

(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2,既不省力也不费力，又不多移动距离，如天平、定滑轮等。

注意：没有任何一种杠杆既省力又省距离。

【教法】

通过具体例子 的分析，让学生掌握杠杆的平衡原理，学会辨别各种杠杆。

【例题精讲】

例1.如图所示轻质杠杆OA 上悬挂着一重物G ，O 为支点，在A 端用力时杠杆平衡。下列叙述正确的是（ ）

A.此杠杆一定是省力杠杆。

B.沿竖直向上方向用力最小。

C.此杠杆可能是省力杠杆，也可能是费力杠

杆。

D.沿OA 方向用力也可以使杠杆平衡。

【教法】：分析系统的阻力臂、阻力、动力和动力臂，根据杠杆平衡的关系，对答案进行分析排除。

【解析】：因为无法确定动力臂的大小，A错误；沿垂直杠杆向上，动力臂最大，动力最小最省力，B错误；沿OA方向，动力臂是零，杠杆无法平衡，D错误；不同方向的力可以确定不同的动力臂，因此动力臂可能很大，也可能很小，所以此杠杆可能是省力杠杆，也可能是费力杠杆，C正确。

【答案】：C

例2.如图所示，属于费力杠杆的工具是（）

【教法】：化成简单受力示意图，分析阻力臂、阻力、动力和动力臂的关系。

【解析】：剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，故剪刀为省力杠杆，A不符合题意；起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，故剪刀为省力杠杆，B不符合题意；钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，故剪刀为省力杠杆，D不符合题意；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，故剪刀为费力杠杆，C。符合题意

【答案】：C

【课堂练习】

1.如图所示，重力为G的均匀棒悬于O点成竖直，现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角，在棒转动的过程中（）

A.动力臂逐渐变大

B.阻力臂逐渐变大

C.动力不变

D.动力逐渐减小

【教法】：分析在变化在变化过程中阻力臂与动力臂的变化。

【解析】：杠杆转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为零，转过θ角后，重力的力臂（阻力臂）逐渐增大，故B正确；当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ角后，力与杠杆不在垂直力臂变小，故A错误；根据杠杆平衡条件可得，阻力与阻力臂乘积增大，而动力臂减小，则动力是逐渐增大的，故C、D错误。

【答案】：B

F的作用下处于水平位置平衡。如果二次杠杆在重2.如图所示，O为杠杆的支点，第一次杠杆在重物G和力

1

F的作用下仍然在图中位置保持平衡，下面关系中正确的是（）

物G和力

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