第一节杠杆设计一

中国队赢得了奥运会女子皮划艇比赛的金牌。视频以桨结束。小桨很有力，中国女孩赢得了金牌。桨在赢得金牌中起了重要作用。你知道其中涉及的物理学吗？今天，老师给你带了一些工具，比如一把羊角锤和一个瓶盖起子。现在，让我们让学生举起瓶盖，拔出钉子。这些工具在使用时有什么共同点？指导问题刚才学生使用的螺丝刀和羊角锤本质上是杠杆！下面是老师模拟刚才场景的动画。请仔细观察并进一步探索这些杠杆在使用中的共同特征。请看大屏幕。归纳概念根据杠杆的共同特征，哪位同学能给杠杆下一个定义：杠杆：在力的作用下能绕一个固定点转动的硬杆，这个硬杆就是杠杆。杠杆在日常生活中被广泛使用，我们在生活中使用的许多工具都是杠杆的缩影。今天，老师带来了一些工具，如订书机、剪刀、尖嘴钳、橡皮泥和电线。你能说出使用了哪些杠杆吗？并解释原因。除了老师提供的杠杆之外，你能说出生活中其他的杠杆工具吗？(2)杠杆的五要素，支点：撬棍旋转的点称为支点，由字母O表示！动力：使杠杆旋转的力叫做动力，用字母F1表示。阻力：阻止杠杆旋转的力叫做阻力，用字母F2表示。在刚才撬书的操作中，书应该向上倾斜。哪里更省力？请继续操作体验！从支点到动力作用点的距离越长，所需的努力就越少，这一点可以肯定吗？问题设定从支点到动力作用点的距离越长，是否必然会节省更多的努力？让我们通过实验来探索。实验一：边说边演示：教学板是老师做的杠杆，o是支点，每隔10厘米画一条虚线将杠杆等分。为了平衡杠杆，使用三个同等质量的吊钩代码来提供动力和阻力！两个挂钩代码用作电阻F2，另一个挂钩代码用作功率F1！现在杠杆已经平衡，动力作用点的位置在B！F1的动力方向是沿着第四条虚线！实验2:现在弯曲OB杆，保持阻力F2的大小和作用点不变，并且仍然使用刚才的挂钩代码找到悬挂点来再次平衡杠杆。观察此时动态动作点的位置是否改变。请继续观察F1的方向，沿着哪个虚线？(物理上，我们称沿着力的方向画的直线为力的作用线！同时画出相应的动力和阻力的作用线)。指导指向:调用从支点到作用线力臂的距离。力臂：从支点到动力作用线的距离称为力臂。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离称为阻力臂。(方法概述：绘制方法可概括为：第一次寻找点、第二次绘制线、第三次绘制垂直线和第四次绘制括号)。应用练习请分别画出拉力F的力臂。(3)探讨杠杆的平衡情况。当杠杆平衡时，问题设定力量、力臂和阻力、阻力臂之间可能是什么关系？请大胆猜测！学生猜测：1。动力臂=阻力臂；2.动力-动力臂=阻力-阻力臂；3.动力臂=阻力臂；4:电源/电源臂=电阻/电阻臂。猜测1和2合理吗？因此，我们主要测试猜想3和4是否合理。为了验证上述猜想，我们需要分别测量功率、功率臂、电阻和电阻臂的物理量。问题1:思考如何确定力，以及如何根据老师提供的设备改变力。问题2:如何确定和改变力臂的大小？你能用杠杆的刻度直接读出它吗？温馨提示在实验之前，首先调整杠杆本身在水平位置的平衡！通过调整两端的平衡螺母，目标实现了！当杠杆再次平衡时，平衡螺母不能再次调整！为了确保结果的正确性，请为每组学生做三个实验，并将数据记录在自己设计的表格中。我相信每个小组都能很好地完成调查活动！教师导游！学生完成后及时评价！总结请向下面的学生汇报并交流！报告时，请投影您的数据表格，并进行分析和总结。上述实验过程合理吗？这个结论可靠吗？实验结论和推测有什么不同吗？有没有进一步的改进措施？当杠杆平衡时，下列陈述是正确的()a。阻力越大，功率越大。阻力臂越短，动力臂越长。当阻力和阻力臂具有一定尺寸时，动力臂越长，动力越小。动力臂和阻力臂必须相互垂直。我们周围有许多杠杆。通过你的观察和思考，你能帮助老师将以上杠杆分类吗？后两类本质上是相同的。根据公式动力臂=阻力臂杠杆类别：当L1 L2时，f1 F2省力距离；L1时的省力杠杆 F2时的省力和距离节省臂杠杆L1=L2，f1=F2时，既不省力也不距离节省。一只山羊和一只白兔正在野外寻找食物。他们同时发现了一根胡萝卜。他们争论如何划分它。他们发现聪明的狐狸平均分配胡萝卜。狐狸灵机一动，找到了一块石头。他把萝卜放在上面，如图所示。此时此刻，一切刚刚平衡。它穿过了支点。山羊和白兔各吃了一头，快乐地离开了。你认为狐狸这样分萝卜合理吗？为什么？答：不合理。根据杠杆平衡情况，力臂大的一端受重力较小，力臂短的一端受重力较大，质量较大，所以左端粗而短，质量较大。那些为此目的被指派的人也利用了这一点。如图所示，曲杆AOBC的自重不计算在内，o为支点，AO=60cm厘米，OB=40cm厘米，BC=30cm厘米。为了使图中的曲杆平衡，请画出最小力f及其力臂l。如图所示，在水平地面上放置一根厚度不均匀的圆木，其长度为10m。如果圆木的大头在a点稍微抬高，需要200牛顿的力。如果圆木的小头部在b点升起，需要100牛顿的力，那么圆木的重量是多少？解决方案：如果圆木的重力为g，重心从a端开始作用在Lm处，距离a端的距离为(10-l) m，如果b端以支点稍微抬