《杠杆》复习

第十二章 简单机械杠杆复习 教学设计（教案） 设计：博白县中学 李志进【复习教学目标】1. 进一步掌握杠杆模型的相关分析、规范画力臂等图；2. 能熟练判断生活中的杠杆类型；3. 理解在杠杆平衡条件探究实验中的多次实验的方法和意义；4. 进一步熟练运用杠杆平衡公式进行相关的计算，解决变力、最小力的问题。【复习教学难点】1. 进一步掌握杠杆模型的相关分析、规范画力臂等图；2. 进一步熟练运用杠杆平衡公式进行相关的计算，解决变力、最小力的问题。【复习教学设想】1、让学生以练习的方式先温习相关概念、定义、公式。2、重点知识技能再详细复习。3、典型例题先练再讲评，注重当堂练习反馈。4、还有哪些疑问、困难再加强。【复习教学过程】一、回归教材、落实基础1杠杆（1）定义：在力的作用下，能绕 转动的硬棒叫杠杆.（2）杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂支点：杠杜绕着转动的固定点叫做杠杆的支点。（找支点是第一步，也是关键，告诉学生可让杠杆转一下）动力：使杠杆 的力。在实际确定动力时,要看我们使用杠杆工作时为了达到预期目的,需要杠杆向哪个方向转动,能使杠杆向需要方向转动的力,不论是哪个物体施加的力,就是作用在杠杆上的动力。阻力：阻碍杠杆 的力。和确定动力时的方法相同,由力的转动效果来决定,阻碍杠杆向需要方向转动的力就是阻力。动力臂：从支点到动力作用线的 叫做动力臂。动力作用线就是通过动力作用点,沿动力的方向所画的直线。动力臂就是从支点到动力作用线所画的垂线长,也就是几何学中的点到线的距离。阻力臂：从支点到阻力 的距离叫做阻力臂。（3）杠杆平衡条件：杠杆的平衡条件是： 写成公式就是: 或写成比例式: （4）生活中的杠杆杠杆的实际应用中,可分为三类省力杠杆：其动力臂l1 阻力臂l2,平衡时动力F1 阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力.但是实际工作时动力移动的距离却比阻力移动的距离 ,即要费距离.如 , 、 等,都属于这一类杠杆.费力杠杆：这类杠杆的特点是动力臂l1 阻力臂l2,平衡时动力F1 阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动 就能使阻力移动较大的距离.使工作方便,也就是 .如 、 、 、 ,这些杠杆都是费力杠杆.等臂杠杆：这类杠杆的动力臂l1 阻力臂l2,平衡时动力F1 阻力F2,工作时既不省力也不费力,如 、 就是等臂杠杆。设计意图：本环节通过检查学生课前复习课本的情况，落实本教学内容的基础知识，为学生进一步的复习做准备。二、要点回顾，典例精析设计意图：通过本环节再次让学生感受所复习的基础知识，进而设计典型例题，让学生感受知识的魅力，并对所复习的知识进行方法总结，让学生对知识加以归纳总结，形成能力。（一）杠杆1. 杠杆的五要素支点O、动力F1 、阻力F2 、动力臂l1 、阻力臂l2 图示杠杆的力臂例：画出图中力F对支点O的力臂l 。F2BOAF1方法总结：（1）找出支点的位置；（2）确定动力、阻力、作用线；（3）从支点作动力、阻力、作用线的垂线；（4）标垂足，定力臂。2生活中的杠杆 省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。例：钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地 费力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。 例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。例：天平回归课本：设计意图：让学生回归课本，体会知识的源头，并加以应用。下列物体：开瓶起子；使用筷子；剪铁皮的剪子；钓鱼杆；羊角锤起钉子；用大扫帚扫地；天平，在使用时属于省力杠杆的是 ； 属于费力杠杆的是 ； 属于等臂杠杆的是 。3. 探究杠杆的平衡条件 调节杠杆在水平位置平衡 ，目的是使力臂落在杠杆上，便于测量力臂 (如图) 获取实验数据； 归纳结论：杠杆的平衡条件力动力臂=阻力 阻力臂 F1l1=F2l2 两个力与它们的力臂成反比。多次测量的目的是？多次测量的目的是：寻找普遍规律，避免出现偶然性。回归课本：设计意图：让学生回归课本，体会知识的源头，并加以应用。知识应用：（一） 用杠杆平衡条件解决最小力问题例：一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重2 000 N，它的长宽之比为4:3，将它置于水平地面上如图所示，若在A点用力F抬起金属块的一ABCD端，则力F至少为 N。 解：力F的最长力臂为：连接点A和点D的连线AD长度为l1 ，设AB长为4m，AC长为3m，则AD长为5m，l1 =2m, l2 =2m，根据杠杆的平衡条件： F l1 =G l2 ；F5m=2000N2m，F=2000N2m/5m=800N故答案为 800N （二）用杠杆平衡条件解决变力问题例：如图，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，然后增大方法总结：画杠杆示意图，找到五要素，逐个分析变化情况，根据F1l1=F2l2判断。设计意图：让学生进一步运用知识，并加以方法总结，形成能力。三、针对训练，落实知识1. 画出图中杠杆各力的力臂:2. （2012烟台）如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是 ；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时婴儿车可视为 杠杆（填“省力”或“费力”）3（2013株洲）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，根据室内垃圾桶的结构示意图，可确定桶中有两个杠杆在起作用，两杠杆支点为O1、O2则对应的杠杆分别为（）A省力杠杆 省力杠杆 B省力杠杆 费力杠杆C费力杠杆 费力杠杆 D费力杠杆 省力杠杆4. （2013玉林）下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重0.5N）（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡。这样做的好处是 。（2）如图12甲所示，杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F= N时，杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 。（3）如果小王又进行了如图12乙所示的探究，考虑杠杆 影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数至少大于 N。（1）杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节；杠杆在水平位置平衡,力臂就刚好落在杠杆上，这样方便测量力臂。（2） 4G3L=FB2L 解得FB=6G若在B点处施加一个竖直向下的拉力，则FB=6G=60.5N=3N；若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；（3）若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件：F向上L向上=F向下L向下F3L=3G6L解得F=6G=60.5N=3N由于杆的重心在杆的中点，方向竖直向下，重力与钩码同时使杠杆逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N5 （2013鞍山） 如图所示，轻质杠杆AOB处于静止状态，作出作用在A点的最小力F和力臂L解：根据F1l1=F2l2，因为 F2l2不变，线段OA是最大动力臂L，此时力F最小，过A点作线段OA的垂线即可作出动力F，力与力臂如图所示6. （2013自贡）如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则用力F将（）A逐渐变大 B逐渐变小C保持不变 D先变小后变大解：在抬起的过程中，阻力F2不变，F与铁棒始终垂直，所以动力臂L1不变， 由于铁棒的位置的变化，导致了阻力F2的阻力臂L2在变小，根据杠杆的平衡条件可得：FL1=F2L2可知，L1、F2都不变，L2变小，所以F也在变小设计意图：通过设置针对训练，让学生进一步的运用知识，加深知识的巩固，落实知识，从而形成能力。四、复习小结设计意图：让学生对知识形成网络，增强知识的条理性、系统性。五、随堂练习1. 如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是 N，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将不 （选