
【学习目标】
1.能用探究的方法研究杠杆的平衡条件,并能用来进行简单的计算。
2..会根据杠杆的平衡条件,分析省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆的特点;
3.了解杠杆在实际生产、生活中的应用。
【活动方案】
活动一 杠杆的平衡
一、杠杆的平衡
定义:杠杆处于________或________ _______都叫杠杆的平衡。
二、杠杆的平衡条件
(一).实验探究:杠杆的平衡条件
实验器材:________________________________
实验步骤:
(1)先将杠杆支在支架上,调节杠杆两端的_________,使杠杆在________位置平衡。
(2)在杠杆一边挂上一定数量的钩码,用测力计在某一位置 拉住杠杆,使杠杆在_____位置平衡。
(3)按要求重复实验,
①保持钩码和弹簧测力计的位置不变,改变钩码的数量;
②保持钩码的数量和位置不变,改变弹簧测力计的位置;
③保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变,改变钩码的位置。
记录对应的动力F1、动力臂1、阻力F2、阻力臂2的大小,将数据填入表中
实验
| 次数 | 动力 F1/N | 动力臂 l1/cm | 阻力 F2/N | 阻力臂 l2/cm | 动力×动力臂F1l1 | 阻力×阻力臂F2l2 |
| ① | ||||||
| ② | ||||||
| ③ |
(二).注意点:杠杆的平衡条件也叫____________ ,
在应用公式时,等式两边的物理量应取__________单位。
(三).讨论:
①实验前调节杠杆在水平位置平衡的目的是______ _ ;
在实验中能否再旋动两端的螺母?________ _____________。
②实验中使杠杆在水平位置平衡的目的是__ ____;
③进行多次实验的目的是________ _________________。
④调节好杠杆后,若将两个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆上,如图所示,为使杠杆在水平位置平衡,应 拉弹簧测力计;弹簧测力计分别沿a、b方向拉使杠杆水平平衡时,读数分别为Fa、Fb,则Fa Fb。
活动二 杠杆的应用
例:如图OA、G1的大小固定不变,OA=5cm,OB=15cm,秤砣的质量为4kg。
求:(1)物体的质量是多少?
(2)如果秤砣磨损,则物体的质量将怎么变化?
活动三 杠杆的分类
如图杠杆在水平位置平衡,如果作用在A的力是动力F1,
作用在B的力是阻力F2,动力臂是 。阻力臂是 。
F1与F2大小关系是 。OA与OB大小关系是 。
如果阻力作用点在C点,杠杆在水平位置平衡,则动力与
阻力大小关系是 。动力臂与阻力臂大小关系是 。
如果阻力作用点在D点,杠杆在水平位置平衡,则动力与
阻力大小关系是 。动力臂与阻力臂大小关系是 。
(1)当L1>L2,F1 F2,称为 杠杆 如:
特点: 优点: 缺点: 。
(2)当L1 (3)当L1=L2, F1 F2,称为 杠杆 如: 特点: 优点: 缺点: 。 【检测反馈】 ( )1.一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态,则下列说法中正确的是 A. 这两个力的大小一定相等 B. 这两个力的力臂一定相等 C. 力臂较长的那个力较大 D. 两个力和各自力臂的乘积一定相等 ( )2.如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则 A. 杠杆仍保持平衡 B. 杠杆的A端向下倾斜 C. 杠杆的B端向下倾斜 D. 无法判断 ( )3.关于杠杆,下列说法中正确的是: A.动力臂越长越省力. B.阻力臂越短越省力. C.阻力臂与动力臂的比值越大越省力. D.动力臂一定,阻力臂越短越省力. ( )4.动力乘以动力臂的值越大,使用的杠杆将: A.一定省力 B.一定费力 C.不省力也不费力 D.不能确定 ( )5.下列属于费力杠杆的是 第6题图 A.起子 B.道钉撬 C.筷子 D.钢丝钳 6.杠杆的应用非常厂泛,如图所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是_____剪刀(填甲、乙) 7.在“探究杠杆平衡条件”实验中: (1)实验前,先把杠杆的中点支在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在______位置平衡,这样做的目的是 。 (2)如果杠杆左边低右端高,则应将平衡螺母应向 调节。此后在整个实验过程中,是否还能再旋动两侧的平衡螺母? 。(图中杠杆上每格距离相等) (3)实验中,还要保持杠杆在水平位置在平衡目的是 ,改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要做三次实验,得到三组数据并进行分析,这样做的目的是:_____________________________________________。 (4)如图7所示,杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后,杠杆_______保持平衡(选填“能”或“不能”),若不能, 端向下倾斜; (5)如果两边各减少一个钩码,杠杆________端向下倾斜; (6)在图示的基础上将两边钩码都向外侧移动一个格子,杠杆________端向下倾斜; 8.如图8,OA为一可绕O点转动的轻质杠杆,杆长2m,当作用于A点一个F=30N的竖直向上的力,为使杠杆水平不动,应将重为G=150N的重物悬吊于距O点________cm处。 【巩固提升】 ( )1.如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是 2.某同学分别用如图所示的(a)、(b) 两种方法挑着同一个物体行走,(a)图中 肩受到的压力_______(b)图中受到的压力; (a)图中手施加的动力________(b)图中手施加的动力(选填“大于”,“等于”或“小于”)。 3.如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按 钮可绕面板 内某轴转动。根据你的生活经验,你 认为 较易损坏,这是因为按动这种开 关的____ _____较小,按动需要的力较大。 4.用始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉到B,阻力G的力臂将_________,动力F的力臂将_________,动力F将_________(变大、不变、变小) 第5题图 第4题图 5.如图所示,轻质均匀直杆AO的长为L,当物体M从O渐渐向A移动,则绳子AC的拉力逐渐_______,当移动到B点时,绳AC恰好被拉断,已知物体M重为1500牛,AB=L/8,则绳AC能承受的最大拉力为_________牛. 6.如图1所示,曲杆AOBC自重不计,B为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂L。图2中,OB=100cm,OC=30cm,AC=40cm,B端所挂的重物重为G=200N,要使杠杆在图示位置平衡,则在A点至少应加多大的力?方向怎样? 第6题图 图1 图2
