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《杠桿》
阿基米德曾經(jīng)說過這樣一句話:“給我一個(gè)杠桿和一個(gè)支點(diǎn),我就可以把地球撬起來。”
1、杠桿:一根硬棒在力的作用下能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、杠桿“五要素”
支點(diǎn)(o):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)
動(dòng)力(F1):促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力
阻力(F2):阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力
動(dòng)力臂(L1):從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離
阻力臂(L2):從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離
【問題1】怎樣做力臂?
(1)先找杠桿的支點(diǎn)(2)沿力的方向畫出力的作用線(3)從支點(diǎn)向力的作用線做垂線(4)用大括號(hào)(或雙箭頭)標(biāo)注力臂
練習(xí):看視頻中的圖,畫出下列各物體中力F1和F2的力臂
【問題2】看視頻中的圖,仔細(xì)觀察,你能否發(fā)現(xiàn)“支點(diǎn)位置”和“兩力大致方向”存在一定的關(guān)系嗎?
【問題3】怎樣畫出下面力臂所對(duì)應(yīng)力的示意圖?
作圖方法:(1)作力臂的垂線——力的作用線(虛線)(2)力的作用線盒杠桿的交點(diǎn)——力的作用點(diǎn)(3)判斷力的方向,從作用點(diǎn)開始沿力的方向畫出力的示意圖
3、杠桿的平衡條件:
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 F1×L1=F2×L2
討論與討論
(1)杠桿兩端的螺母有什么作用?
調(diào)節(jié)杠桿的平衡
(2)為什么要求杠桿靜止時(shí),在水平位置呢?
在杠桿上能直接讀出力臂的大小,杠桿的自重不影響杠桿的平衡
4、杠桿的分類
由F動(dòng)L動(dòng)=F阻L阻可知:
若L動(dòng)>L阻,則F動(dòng)
若L動(dòng)
若L動(dòng)=L阻,則F動(dòng)=F阻 等臂杠桿
判斷是哪一類杠桿,關(guān)鍵看動(dòng)力臂和阻力臂的大小。
省力杠桿雖然省力,但卻費(fèi)了距離。
【問題4】你見過哪些杠桿是省力杠桿?
壓水機(jī)、起子、錘子、案秤等
費(fèi)力杠桿雖然費(fèi)了力,但卻省了距離。
【問題5】你見過哪些杠桿是費(fèi)力杠桿?
釣魚竿、筷子、手的前臂、鑷子
練習(xí)
1、下列杠桿分別屬于哪一類杠桿?
2、你知道這些是做什么用的剪刀嗎?它們分別屬于哪一類杠桿?
3、下列說法中哪個(gè)是正確的( )
A、使用杠桿一定會(huì)省力 B、省力杠桿的動(dòng)力臂一定小于阻力臂
C、動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離 D、等臂杠桿不省力也不省距離
4、有一刻度準(zhǔn)確的桿秤,不慎將其秤錘碰掉了一塊,則稱物時(shí),測(cè)量結(jié)果( )
A、比實(shí)際大 B、比實(shí)際小 C、與實(shí)際相等 D、以上都有可能
5、小明和小華買了一個(gè)蛋筒冰激淋,兩人要平分這個(gè)冰激淋,于是小明說:用杠桿平衡條件就合理了。如圖所示,你認(rèn)為這樣分合理嗎?為什么?
6、F1、F2、F3分別作用在A點(diǎn),問這三個(gè)動(dòng)力中哪個(gè)力最小?
【跟進(jìn)練習(xí)】
(1)如圖,在A點(diǎn)作出最小動(dòng)力的方向。
(2)如圖是人們用木棒撬石塊的示意圖。撬石塊有兩種方法:第一種是以B點(diǎn)為支點(diǎn),在C點(diǎn)用與棒垂直的力F1向下撬;第二種是以A點(diǎn)為支點(diǎn),在C點(diǎn)用與棒垂直的力F2向上撬。若石塊壓在棒上的D點(diǎn)正好是AB的中點(diǎn),你認(rèn)為第______種方法更省力一些,理由是_______________________。
7、如圖,一根粗細(xì)均勻的硬棒AB被懸掛起來,已知AB=6AO,當(dāng)在A處懸掛100N的重物G時(shí),杠桿恰好平衡,杠桿自身的重力為多大?
8、如圖,一均勻輕質(zhì)木片從中間支起,在兩端各放一只粗細(xì)相同但長(zhǎng)短不同的蠟燭后剛好平衡;同時(shí)點(diǎn)燃后,如果燃燒速度也相同,那么燃燒一段時(shí)間后,將會(huì)出現(xiàn)什么情況?
【跟進(jìn)練習(xí)】如圖,密度均勻的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面部分OB是直尺全長(zhǎng)的1/3,當(dāng)B端掛5N的重物時(shí),直尺的A端剛剛開始翹起,則此直尺受到的重力?
9、一個(gè)人挑擔(dān),若扁擔(dān)長(zhǎng)為1.6m,一端放50Kg的重物,另一端放60Kg的重物,則為了使扁擔(dān)能在水平位置平衡,肩膀應(yīng)放在哪里?(扁擔(dān)的自身重力不計(jì))
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杜老師
女,中教中級(jí)職稱
教學(xué)功底扎實(shí),教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,對(duì)知識(shí)體系有深厚的了解。