杠杆
教学目标
1.知道什么是杠杆,能从常见的工具中认出杠杆。
2.通过观察和实验了解杠杆的结构,熟悉有关杠杆的名称:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
3.理解力臂的概念,会画杠杆的动力臂和阻力臂。
4.经历探究杠杆平衡条件的过程,理解杠杆平衡的条件,并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。
5.知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。
6.知道杠杆在实际生活中的应用。
7.通过了解杠杆的应用,进一步认识物理学是有用的,提高学习物理的兴趣。
教学重点
理解力臂的概念,会画杠杆的动力臂和阻力臂。
理解杠杆平衡的条件,并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。
知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。
教学难点
能从常见工具中认出杠杆,并能准确画出动力臂和阻力臂。
突破重难点主要策略
走进生活,用生活中的实际杠杆来进行教学,激发学生的兴趣和求知欲,也更加直观形象的贴进生活与物理的联系,多进行作力臂的练习。
课前准备
起子、钳子、羊角锤、指甲剪、剪刀、筷子、啤酒扳手等
一、新课引入
复习巩固
力臂的概念。力臂是本节的难点。对力臂的理解,注意以下几点:
(1)力臂是指支点到力(动力或阻力)作用线的距离,而不是从支点到力的作用点的距离。
(2)当作用在杠杆上的力的方向改变时,其力臂的大小一般也将发生改变。
(3)力臂不一定在杠杆上,如图所示
(4)若力的作用线过支点,则它的力臂为零。
5
F2
L2
L1
F1
O
(5)画力臂三步骤:找支点、画出力的作用线、作支点到力的作用线的垂线(有时需要将力的作用线进行正向或反向延长)。
注意事项
实验操作过程中,注意两次“让杠杆在水平位置平衡”,并解释其原理
二、新课教学
例题讲解
例题一:力臂
力臂:支点到力作用线的垂直距离
一、 画力臂
步骤:找支点的位置,画力的作用线,从支点到力的作用线作垂线
检查:虚线、垂直、大括号
1.如图,轻杆OB在外力作用下保持静止(O为支点),请在图中画出动力臂和阻力臂.
F1
A
B
F2
O
2.请你在图中画出使用剪刀时,杠杆AOB所受动力F1的示意图及动力臂L1、阻力臂L2。
3.如图所示,用夹子夹住物体时,画出动力臂和阻力
5.图中ABO可看成杠杆O为支点,请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。
6.如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点处的动力,O为支点。请画出动力F1的力臂L1
5
和阻力F2。
二、已知力臂画力,抓住力、力臂始终垂直
步骤:画力的作用线(与力臂垂直),作用线与杠杆的交点为力的作用点,再确定力的方向。
1.如图,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态,是力F2的力臂,在图中画出F1的力臂和力F2。
例题二:判断杠杆重新平衡
例:如图一均匀杠杆A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好平衡,若钩码质量均为50g,在A、B两处再各加一个钩码,那么 ( )
A. 杠杆仍平衡
B. 杠杆左边向下倾
C. 杠杆右边向下倾
D. 无法确定杠杆是否平衡
解析:一种方法:3×2<2×4,右边向下倾
另一种方法:增加的力×力臂
1×2<1×4,右边向下倾
例题三:求最小力问题
a、 明确作用点
方法:支点和作用点的连线作为力臂最长
b 、不明确作用点
例:画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
解析:作用在A点最小力?
作用在B点最小力?
5
哪个力更小?
要使杠杆平衡,求作最小力,应作用在哪一点?
方法:在杠杆上找出离支点最远的点作为作用点
例题四:力的变化
1、杠杆在某一位置平衡,而力的方向在变
例:如图,杠杆在水平方向平衡,若将测力计缓慢地自位置1移到位置2,并保持杠杆始终水平平衡,则测力计的读数变化是( )
A.不断增大
B.不断减小
C.先增大,然后减小
D.先减小,然后增大
解析:⑴看力臂变化,根据动力×动力臂=阻力×阻力臂,力臂先变大后变小,所以F先减小后增大
⑵靠近最小力还是远离最小力?靠近最小力,力变小,远离最小力力变大
2、如图所示,F 顺时针转时,力如何变化?(F 不可能转到上面去)
思路:先作最小力
答:顺时针先变小后变大
逆时针变大
3、如图所示,在杠杆OA上的B点悬挂重物G,A端用细绳吊在小圆环E上,且细绳AE长等于圆弧CED的半径,此时杠杆恰好成水平状态,A点与圆弧CED的圆心重合.E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中,吊绳对A端的作用力大小将( )
A.保持不变
B.逐渐变大
C.由大变小,再由小变大
5
D.由小变大,再由大变小
例题五.张华和爸爸在公园玩跷跷板,张华重250N,爸爸重750N。当爸爸离跷跷板的转轴0.5m时,张华应该坐在哪里才能使跷跷板平衡?
三、布置作业:
完成补充习题2~3页
完成学习与评价1至3页
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