杠杆课堂生成案例.doc

杨港初中物理 曾永生第一节：杠杆【教学目标】（1）从生活实践中体验什么是杠杆。（2）知道一些杠杆的名词术语，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。（3）经历“探究杠杆的平衡条件”的探究活动，理解杠杆的平衡条件。（4）能将杠杆进行分类，并列举出生活中三类杠杆的应用。【教学重点】（1）知道杠杆的五要素，会画杠杆示意图和力臂，知道三类杠杆的特点。（2）探究杠杆的平衡条件。【教学难点】（1）力臂的概念和作图。（2）用杠杆的平衡条件解决相关问题。【课时安排】3课时第一课时【活动1】 杠杆活动拔图钉讨论用不同方法拔图钉时，有哪些共同之处？哪一种方法更方便？探究观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的共同特点。在物理学中，将一根在的作用下可绕 的硬棒称为杠杆。总结思考杠杆都是直的吗？体验生活中的杠杆模型【活动2】 杠杆五要素活动认识与杠杆有关的名词提示（1）支点、动力作用点、阻力作用点一定在杠杆上！（2）力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线分析如何画力臂？第一步：先找支点O；第二步：再画出动力（阻力）作用线；第三步：画出从支点到力的作用线的垂线，并标出符号。第四步：用大括号连接支点和垂足，标出L1、L2。应用【活动3】 杠杆的平衡条件思考什么是杠杆的平衡？活动探究杠杆的平衡条件（1）先把杠杆的中点支在支架上，并调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做的目的是 。实验前，发现杠杆处于如图所示的状态，应将杠杆右端的平衡螺母向_（右/左）移动，或者将杠杆左端的平衡螺母向_（右/左）移动。（2）如图，在杠杆左边挂上一定数量的钩码，在右边用弹簧测力计沿 方向拉。通过移动钩码或弹簧测力计的位置，仍使杠杆在 位置平衡，这样做的目的是 。（3）分三种情况探究杠杆在水平位置平衡的情况。测量序号F1/NL1/cmF2/NL2/cmF1L1F2L21当杠杆在动力和阻力的作用下处于 状态时，或做缓慢的 转动时，我们就说杠杆平衡了。2杠杆的平衡条件为 用字母表示为 3实验中，进行三次实验的目的是： 总结例1（1）请在图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2。 （2）杠杆在力F1 、F2的作用下处于静止状态, L2是F2的力臂，在图中画出力F1的力臂L1以及阻力F2。例2小丽和小宇同学在探究“杠杆的平衡条件”。（1）实验时，老师只给小丽10个相同的钩码，当在杠杆的左端挂上如图位置的三只钩码时，则为使杠杆平衡，小丽应在杠杆的另一端的什么位置处挂几个钩码？ ；（2）当小宇拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡，读出测力计的示数，并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力动力臂阻力阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗？ 第二课时【复习与思考】 课本第6页：例题【活动1】 杠杆的分类活动如下图所示的杠杆，请画出杠杆的动力臂和阻力臂。1省力杠杆：动力臂 阻力臂，平衡时，动力 阻力。使用省力杠杆时，可以省 ，但要费 。2费力杠杆：动力臂 阻力臂，平衡时，动力 阻力。 使用费力杠杆时，费 ，但可以省 。3等臂杠杆：动力臂 阻力臂，平衡时，动力 阻力。 使用等臂杠杆时， （省/不省）力， （省/不省）距离。总结讨论课本第5页图11-6应用课本第7页：生活中的剪刀阅读课本第7页：人体中的杠杆【活动1】 杠杆的动态平衡思考根据杠杆的平衡条件，在F1、L1、F2、L2四个量中，若有两个量保持不变，则第三个量的变化会引起第四个量的变化。（1）F2、L2不变，若L1增大，则F1会_；（2）F2、L1不变，若L2增大，则F1会_。应用（1）杠杆的重新平衡问题例题如图所示，质量可忽略的杠杆上所标的每一格长度都是相等的，O为支点，杠杆两边所挂的每一个钩码均相同，杠杆在水平位置平衡。在下列情况下，杠杆仍在水平位置保持平衡的是（ ）A右边钩码下加挂一个相同的钩码，左边钩码同时向左移一格B两边的钩码下各加挂一个相同的钩码C. 左边钩码向右移一格，右边钩码同时向左移一格D两边都减少一个钩码变形题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（2）动力的变化问题例题如图所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂 ，动力F 。变形题如右图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）的作用下以点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l1，阻力臂为l2则（ ）A. 增大，l1减小，l2增大B. 增大，l1减小，l2减小C. 减小，l1增大，l2增大D. 减小，l1增大，l2减小（3）最小力的问题例题如图所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1，并标出F1的方向。提示由杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2知，在阻力和阻力臂不变的情况下，要想使动力最小，则要求动力臂最长。动力臂最长的条件：若力的作用点已知，则连接支点与力的作用点之间的距离即为最长力臂；若力的作用点未知，则先找出杠杆上离支点最远的动力作用点，最长的动力臂即为支点与该作用点之间的距离。动力的方向与支点跟作用点的连线垂直。例1下图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ）例2如图，人的前臂可视为杠杆，当将茶杯沿箭头方向举起时，下列说法中正确的是（ ）A前臂是省力杠杆，阻力臂变大B前臂是省力杠杆，阻力臂变小C前臂是费力杠杆，阻力臂变大D前臂是费力杠杆，阻力臂变小例3在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力（ ） 例4如图，重力不计杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动。重力为100N的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间摩擦忽略不计。要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，那么作用于B端的最小力的力臂等于 cm，最小力的大小等于 N。第三课时 习题课类型一、杠杆及杠杆的分类例1完成杠杆的五要素1例2如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（ ）例3如图是超市里搬运货物的小推车，设货物均匀摆放在车内，当后轮O2遇到障碍物P时，顾客向上提起扶把，这时小推车（ ） A可视为省力杠杆，支点是前轮O1 B. 可视为费力杠杆，支点是前轮O1 C可视为省力杠杆，支点是后轮O2 D. 可视为费力杠杆，支点是后轮O2例4如图是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（ ）AB点支点，液压杆施加的力是动力，货物重力是阻力BB是支点，物体A放在车厢前部分可省力CC点支点，物体A放在车厢后部分可省力DC点支点，物体A放在车厢前部分可省力例5要剪开较硬的物体，图中的四种剪刀，应选择（ ）例6园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（ ）A增大阻力臂，减小动力移动的距离 B减小动力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力 D减小阻力臂，省力例7夹子是我们生活中经常使用的物品，下图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法中正确的是（ ）A当我们用手将其捏开时，它是省距离的B当我们用其夹住物品时，它是费力的C无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是省力的D无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的类型二、杠杆的平衡条件例8如图所示，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A端_处。例9如图所示，B端悬挂一重为G的重物，不计杠杆自重，在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡，则下列说法正确的是（ ）A因为OA大于OB，所以F小于G； BF的大小可能大于G；C因为B点受到的拉力是向下的，所以F的方向一定向上；D当杠杆平衡时，一定满足GOB=FOA。例10如图所示，轻质杠杆支点为O，在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码，每一个钩码的质量相等，杠杆恰好在水平位置平衡，如果两边各拿走一个钩码，杠杆将（ ）A仍保持平衡并静止 B不平衡，向顺时针方向转动 C不平衡，向逆时针方向转动 D仍保持平衡，但要转动例11在探究“杠杆的平衡条件”实验中，（1）一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力动力臂阻力 阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们的实验过程存在的问题是： 、 。（2）另一组同学用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 (变大/变小/不变) ，其原因是 。类型三、杠杆的动态平衡及最小力例12一根均匀的铁丝AB，悬住它的中点O时，铁丝保持平衡，如果把OB段“对折”，使B点和O点重合。如图所示，此时铁丝将（ ）A. 仍保持平衡 B. A端向下倾斜 C. B端向下倾斜 D. 无法判断例13如图所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡，现在将力F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必须是（ ） A. F减小 B. F大小不变 C. F变大 D. F小于物体重力例14（1）如图，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。请在杠杆上画出最小的动力F 和它的方向。（2）如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端是动力作用点。在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点；当动力方向向下时，杠杆的支点。在图上画出撬动石块动力为最小时