人教版初中物理杠杆_教案

1、第4节、杠杆知识点1杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。不一定是“棒”。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点。用字母o表示。杠杆转动时，支点是相对固定的。动力：使杠杆转动的力。用字母Fi表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母li表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母12表示。例1:判断下列物体中，哪些属于杠杆（）A,夹取物体的

2、镣子B.拔铁钉的羊角锤C.杂技演员手中的水流星D.打气筒中的活塞杆例2:关于杠杆的下列说法中正确的是（）A.杠杆必须是一根直棒B.杠杆不一定要有支点C.杠杆可以是直的，也可以是弯的D.作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动画力臂方法：找支点O;画动力和阻力（实线），如果需要延长力的作用线（虚线）；画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；标力臂（大括号）。一找支点、二画线、三连距离、四标签。例1:（10荆州）如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接。请在图中作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图，并画出重力的力臂。例2:（10德州）如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上

3、吊一重物G在力F作用下杠杆静止在水平位置,1为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。例1图例2图例3:（10宜宾）为了让第41届世界博览会在上海如期举行，近二百个展馆倾注了建设者的心血.建筑工地上随处可见各式各样的起重机，图6为一种常见的桅杆式起重机”，其中起重臂部分可以看成杠杆，O点为支点.请在图的原理简图中画出F1、F2的力臂L1、L2.例5:轻杆A端挂重物，OA在绳子拉力作用下保持平衡，画出绳对A点的拉力及力臂。例6:在图中杠杆画出：所受重力G的示意图；所受拉力F的力臂L。例6图例7图例7:如图所示，当人曲臂将重物端起时，人的前臂可以看作一个杠杆。请在示意图上画出F

4、i和F2的力臂。例9图例8:按照题目要求作图：在图甲中画出物体A所受重力的示意图和拉力F所对应的力臂1.例8图例9:请画出图中动力Fi的力臂Li。知识点2杠杆平衡条件杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。实验注意事项：(1)实验前，应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。(2)实验过程中，不要再移动平衡螺母，以免破坏原来的平衡。(3)加减祛码之后，要使杠杆在水平方向恢复平衡。结论：杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是：动力x动力臂=阻力x阻力臂。写成公式Fili=F?12也可写成：Fi/F2=12/11解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆

5、示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）例1:某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示。他的重心在A点，所受重力为520N,他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为N。例2:在做实验“杠杆平衡条件”时，首先调节,使杠杆在水平位置平衡;当左侧钩码处于图示位置A时，应将右侧的钩码向移动，使杠杆在水平位置平衡。例3:小明和小华玩跷跷板，当小明坐在离支点2m处时，刚好能撬动小华，此时跷跷板在水平位置平衡.设小明体重为Gi,小华体重为G2（GiG2）,则小华离支点的距离为m,若两人再拿同样

6、重的铁球，则（填“小明”或“小华”）将下降.解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力x阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。要使动力臂最大需要做到：在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。例1.一根重100N的均匀直铁棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是（A.50NB.75NC.25ND.100N例2（10德州）如图3所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（）A. F1B.F2C. F3D.F4例3（2010江苏南通中学高三一模）如图13-4-1所示，有一根均匀铁棒，长为L,OA=L/4,重力G=600N,为了不

7、使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为N,若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F应为No图13-4-1杠杆的应用:名称结构特征特点应用举例省力动力臂省力、费距离撬棒、侧刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢杠杆大于阻力臂丝钳、手推车、花枝剪刀费力动力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂小于杠杆阻力臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂动力臂等于阻力臂不省力、/、费力天平，定滑轮杠杆说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便,省距离时，应选费力杠杆。例1:下图13-4-2工具中，省力杠杆是;费力杠杆是;等臂杠杆是图13-4-2例2:.:右图是搬运泥土的独轮

8、车，独轮车属于杠杆（选填“省力”或“费力”）.设车箱和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的力臂是m,F的大小至少是。例3:如图所示，O是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持垂直的力F,使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则（）A.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的C.杠杆始终是等力的D.以上说法都不对巩固提高1.下列说法中正确的是（）A.杠杆是一种省力的机械B.杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和C.从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂D.杠杆可以是直的，也可以是弯的2 .某工人将木头一头抬起，另一头支在地上，在匀速上抬的过程中，该人所用

9、的力的方向始终竖直向上,那么力的大小将（）A.逐渐减小B.逐渐增大C.保持不变D.先减小后增大3 .画出渔民扳鱼网的杠杆示意图（图13-4-7）。图13-4-74 .如图13-4-7中，动力臂80cm,阻力臂2m,当人作用力是200N时，鱼网及鱼总重多少？（不计竹竿的质量）。5 .如图13-4-8所示是一弯曲的杠杆，O是支点，OB=CA=4cm,OC=3cm。在B点挂一重物G=10N,在A点加一力，要使杠杆平衡，力F最小值为多大？Bi|施GC4-6 .如图13-4-9所示，判断杠杆在匀速转动时，始终与杠杆垂直的力F的变化?图13-4-97.一把杆秤不计自重，用来称质量是2kg的物体，提纽到秤钩

10、距离是4cm,秤泥质量是250g,秤泥应离提纽多远，秤杆才平衡？若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少千克的物体？理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则:F=2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=2（G物7:3,弹簧秤的读数是4.2N,杠杆8.如果已知弹簧秤对杠杆拉力的力臂与钩码对杠杆拉力的力臂之比为重力忽略不计，那么钩码多重？第5节其他简单机械知识点1滑轮定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力，但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G绳子自由端移动距离S（或速度VF）=重物移动的距离Sg（或速度vg）动滑轮：定义：和重

11、物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。+G动）绳子自由端移动距离异（或Vf）=2倍的重物移动的距离Sg（或Vg）滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=；G。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=:（Gw+G动）绳子自由端移动距离S（或VF）=n倍的重物移动的距离S4或vg）组装滑轮组方法：首先根据公式n=（G物+G动）/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。例

12、1:定滑轮实质是杠杆，不省力也不费力，但是可以改变的作用方向；动滑轮实质是的杠杆，省力,多费的距离，不能改变的作用方向。例2:滑轮组是由和组成的，省力，改变力的作用方向（选填“能”或“不能”）；若滑轮组由n段绳子吊着物体，则提起物体所用的力是物重的。例3:希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装在旗杆顶端的是（）A.杠杆B.动滑轮C.定滑轮D.斜面例4:如图13-5-2所示，通过定滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别“d/为Fi、F2、F3,则三个力大小关系是（）A.F1最大卜/B.F2最大12C.F3最大I1D. 一样大G例5:要用30N的力刚好提起重40N的物体，下列简单机械

13、中可以采用的是（不计机械本身重和摩擦）（）A.一个定滑轮B.一个动滑轮C.杠杆D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组例6如图13-5-3所示，G=200N,滑轮重G=40N,要使物体能匀速上升2m,则下列说法正确的是（不计滑轮的摩擦）（）A.F=440N,并向上移动4mB.F=140N,并向上移动4mC.F=440N,并向上移动1mD.F=480N,并向上移动1m例7如图13-5-4,滑轮A上挂一重10N的物体B,C为固定点（地面），当滑轮A在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮A的速度为重物B上升时速度的,力F应为N（滑轮A和绳重及摩擦均不计）。例8如图13-5-5所示，若拉力F=900N,物体

14、A重1500N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是N,物体A移动m。知识点2轮轴和斜面轮轴：两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的叫做轮，半径较小的叫做轴。实质：轮轴是一个可以连续转动的杠杆。特点：由于轮的半径大于轴的半径，因此当动力作用于轮上时，轮轴为省力杠杆；当动力作用在轴上时,轮轴为费力杠杆。例题图13-5-1所示，标出了轮半径和轴半径，物体的质量都相同，则最大拉力是。图13-5-1斜面：斜面是一种可以省力但是费距离的简单机械原理：Gh=Flo公式可知，斜面越长，越省力。巩固提升1.如图13-5

15、-6所示，简单机械均不计摩擦，图B中R=2r,其中最省力的是（F,将各重物匀速提起。不计动滑轮重，物重最大的是（2.如图13-5-7所示，人对绳的拉力都是向图13-5-7A.GiB.G2C.G3D.G43.如图13-5-8所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，所用的拉力分别是Fi、F2、F3O则（）(1)A.FiF2F3C.F2FlF3图13-5-8B.FiVF2VF3D.F2VFkF34 .如图13-5-9所示，若每个滑轮重均为1N,在绳的自由端用力将重计摩擦，则拉力F=N。25N的物体匀速提起,不5 .使用图所示的滑轮，将重200N的物体M沿水平地面匀速拉动时，物体

16、受到的摩擦力是120N,则拉力F=No（绳子、滑轮重及摩擦不计）6 .如果物体和动滑轮的总重是90N,用一定滑轮和一个动滑轮组合起来提升这个物体，所用的力可以是N和No（不计摩擦）7 .如图13-5-11所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600No要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F甲=,F乙=,F丙=,F丁图13-5-118.如图13-5-12所示，利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=5丙=50No贝U：图13-5-12(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时，提升的物重分别是G甲=N,G乙=N,G丙=No(2)动滑轮重