第十二章簡單機械第1節杠桿學習目標1.了解生活中常見的杠桿。2.知道杠桿的五要素。3.理解杠桿的平衡條件并能進行簡單的應用。4.掌握杠桿力臂作圖。自主探究學點一:杠桿生活體驗:回憶下列機械的使用過程,思考問題。(1)剪刀、桿秤等發生了怎樣的運動?(2)它們在什么情況下才能這樣運動?(3)它們有什么相同之處?自主學習:閱讀課本P76~P77的內容,找到杠桿的定義,在圖12.1-1中找到杠桿的五要素。歸納總結:1.一根硬棒,在力的作用下能,這根硬棒就是杠桿。

2.杠桿的五要素:(1):杠桿可以繞其轉動的點O;

(2):使杠桿轉動的力F1;

(3):阻礙杠桿轉動的力F2;

(4):從支點O到動力F1作用線的距離l1;

(5):從支點O到阻力F2作用線的距離l2。

學點二:探究杠桿的平衡條件實驗目的:研究杠桿平衡的條件。實驗器材:杠桿和支架、鉤碼、刻度尺、線實驗步驟:①調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。②在杠桿兩邊掛上不同數量的鉤碼,調節位置,使杠桿重新平衡。③把支點右邊的鉤碼重力當作動力F1,支點左邊的鉤碼重力當作阻力F2,量出動力臂l1和阻力臂l2,將各數值填入表格中。④改變鉤碼數量或位置,重復上面的步驟,得出三組數據。實驗次數F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm123實驗結論:分析實驗數據,得出結論。交流評估:反思實驗中出現的問題以及出現過的失誤,思考怎樣解決問題。歸納總結:根據杠桿的力臂關系或寫為。

學點三:生活中的杠桿問題探究:我們身邊的杠桿有很多,你能通過觀察和思考對杠桿進行分類嗎?歸納總結:根據杠桿的力臂關系,可以把杠桿分成三類。

(1)若l1>l2,則F1F2,杠桿,特點是;

(2)若l1=l2,則F1F2,杠桿,特點是;

(3)若l1<l2,則F1F2,杠桿,特點是。

課堂檢測1.下列關于杠桿的說法中正確的是()A.杠桿必須是一根直棒B.杠桿不一定要有支點C.杠桿可以是直的,也可以是彎的D.杠桿的力臂是從支點到力的作用點的距離2.如圖所示是小麗在“研究杠桿的平衡條件”的實驗中,使杠桿在水平位置平衡。如果在杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個大小相等的鉤碼,則杠桿()A.仍然平衡 B.不平衡,左端下降C.不平衡,右端下降 D.無法確定3.如圖所示,輕質杠桿AB可以繞O點轉動,在A點用細線懸掛一重物,在B點施加一豎直向下的動力,使杠桿在水平位置保持平衡。若將動力的方向改為沿虛線方向,仍使杠桿在水平位置保持平衡,則()A.動力臂增大,動力增大 B.動力臂增大,動力減小C.動力臂減小,動力減小 D.動力臂減小,動力增大4.如圖所示,爸爸和亮亮一起在兒童樂園玩蹺蹺板,當爸爸移動到某一個位置時,亮亮竟然將爸爸蹺起來了,則下列說法中正確的是()A.亮亮和爸爸對蹺蹺板的作用力相等B.亮亮對蹺蹺板施加的作用力大些C.亮亮到蹺蹺板支點的距離短D.亮亮對蹺蹺板的作用力與力臂的乘積大一些5.如圖所示的生活用具中,使用時屬于省力杠桿的是()6.如圖所示,用細線將杠桿AOB懸掛起來,當A端掛重物G1、B端掛重物G2時,杠桿平衡,此時OA恰好處于水平位置,AO=BO,杠桿重力不計,則()A.G1<G2 B.G1>G2C.G1=G2 D.都有可能7.如圖所示,OB為一輕質杠桿,O為支點,OA=0.3m,OB=0.4m,將重30N的物體懸掛在B點,當杠桿在水平位置平衡時,在A點至少需加N的拉力,這是一個(選填“省力”或“費力”)杠桿。

8.如圖所示,在輕質杠桿OA中點懸掛重為60N的物體,A端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,則力F的大小是,保持F的方向不變,將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F將(選填“變大”“變小”或“不變”)。

9.物理實驗小組的同學利用如圖所示的裝置,在杠桿支點的兩邊分別掛上鉤碼來探究杠桿的平衡條件。(1)如圖甲所示,為使杠桿在水平位置平衡,應將右端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)移動,將杠桿調在水平位置的目的是方便測量。

(2)實驗中測得的數據如表所示,表格中漏填的數據為N。

測量序號動力F1/N動力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm①120210②2151.520③35

15(3)有的同學按現有方案得出如下結論:“動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離。”這個結論與杠桿平衡條件不符,原因是實驗過程中(填字母)。

A.沒有改變力的大小 B.沒有改變力的方向C.沒有改變力的作用點 D.實驗次數較少,結論具有偶然性10.在圖中畫出杠桿AB在圖示位置靜止時,作用在A端點的最小力F的方向及其力臂l。參考答案自主探究學點一:杠桿1.繞著固定點O轉動2.(1)支點(2)動力(3)阻力(4)動力臂(5)阻力臂學點二:探究杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2學點三:生活中的杠桿F1l1=F2l2(1)<省力省力費距離(2)=等臂不省力也不省距離(3)>費力費力省距離課堂檢測

1.C解析:桿可直可彎,沒有形狀限制,A項錯誤,C項正確;杠桿要轉動一定要有支點,B項錯誤;力臂是從支點到力的作用線的距離,點到線的距離,不是點到點的距離,D項錯誤。2.B解析:由題意可知,杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個大小相等的鉤碼時,左端力和力臂的乘積大于右端力和力臂的乘積,故B項正確。3.D解析:若將動力的方向改為沿虛線方向,動力臂減小,要使杠桿在水平位置保持平衡,則動力增大。4.D解析:根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知,杠桿傾斜不是由力的大小決定,而是由力與力臂的乘積的大小決定,哪一方的乘積大,就向哪一方傾斜,故D項正確。5.A解析:A項中鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿;B、C、D三項中的生活用具在使用過程中,動力臂小于阻力臂,均是費力杠桿。6.A解析:從題知,OA處于水平位置,G1對杠桿的拉力為豎直向下,所以G1對杠桿拉力的力臂即為杠桿AO的長度,G2對杠桿拉力的方向也是豎直向下,但OB不是處于水平,所以G2對杠桿拉力的力臂小于OB的長度。根據杠桿的平衡條件:F1l1=F2l2可知,力與相應的力臂成反比關系,它們的杠桿示意圖如圖所示,因為AO=BO,所以lOA>lOB',所以物體的重力G1<G2。7.答案:40費力解析:由題圖可知,當杠桿在水平位置平衡時,物體對杠桿的阻力為F2=30N,拉力為動力F1,動力臂為l1=OA=0.3m,阻力臂為l2=OB=0.4m,由杠桿平衡條件可知,F1=F2l2l1=30N×08.答案:30N不變解析:杠桿在水平位置平衡時,動力臂是阻力臂的兩倍,則動力是阻力的一半,故力F的大小是30N;如圖所示,C是OB的中點,BE∥CD,則D是OE的中點,即OE=2OD,故F=12G=30N,所以將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F9.答案:(1)右力臂(2)1(3)B解析:(1)由題圖可知,左邊下降,所以應將右端的平衡螺母向右移動。當杠桿水平時,杠桿與重力的方向垂直,力臂在杠桿上,這樣容易測量力臂的大小。(2)由實驗①②可知,動力×動力臂=阻力×阻力臂,所以空格處的數據應為1。(3)在實驗中,既改變了力