第十二章 简单机械
第1节 杠杆
【学习目标】
1、能识别出杠杆,并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂;
2、通过实验探究,能得出杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关的计算;
3、能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆。
【学习重难点】杠杆的平衡条件,生活中的杠杆
【自主学习】
1、阅读课本“杠杆”部分,解决以下问题:
(1)什么叫杠杆?你能否举几个生活中有关杠杆的例子?
(2)杠杆的五要素为:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,你能否谈谈你对它们的看法
(3)找出右图中杠杆的五要素,并总结出画力臂的方法。你能使用直角三角尺快速作出力臂吗?
2、合作探究“杠杆的平衡条件”
(1)你认为杠杆在什么条件时平衡?请写出你的猜想
(2)写出实验所需的器材
(3)设计记录实验数据的表格
(4)实验结论
3、杠杆的利用
比较三种杠杆的动力、阻力和动力臂、阻力臂的关系,将杠杆进行分类
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
【典型例题】
例1:画出下图杠杆示意图中的动力臂和阻力臂。
例2:下图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
例3:瞧,图中那个人背了点东西多费劲!你将建议他作下列
哪种改进呢( )
A.腰应当直起来; B.步子迈得小些;
C.两手往前移一移; D.将棒往前拉一拉,使物体更靠近人些.
例4:如图所示,杠杆处于平衡状态,若在两边的钩码下各加一个同样的钩码,则:( )
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆A端下降
C.杠杆B端下降 D.无法判断
【拓展延伸】
1、杠杆的动态平衡问题
(
B
G
)例5、用右图所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终竖直向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中,F的大小将( )
A、保持不变 B、逐渐变小
C、逐渐变大 D、先变大,后变小
方法点拨:找出具有代表性的不同位置,作出它们的五要素进行对比分析,根据杠杆平衡条件进行分析
2、最小力问题
例6、如图所示的轻质直角曲杆AOCB的A端吊着一个45牛的物体,AO=BC=4厘米,OC=3厘米.要使曲杆保持平衡,加在B端最小的力为
牛,并在图上画出该力的方向.
方法点拨:支点和力的作用点的连线是最长的力臂。
【巩固练习】
1、右图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。
2、某同学在做俯卧撑运动时(如图),可将他视为一个杠杆,支点为O,他的重心在A点,支撑力为F,请画出重力和支撑力F的力臂.
3、OB为轻质杠杆,OA=60cm,AB=20cm,在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物,要使杠杆在水平位置上平衡,在A点加一个多大的竖直向上的拉力?
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