科学个性化辅导授课教案
内容(课题):杠杆
教学目的(1)指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂(2)能绘制杠杆的动力臂和阻力臂的图示(3)概述杠杆的平衡条件(4)能用杠杆平衡条件解释简单的生活问题
重难点:绘制杠杆的动力臂和阻力臂的图示, 能用杠杆平衡条件解简单的生活问题
教学过程一、 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:①杠杆可直可曲,形状任意。②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。五要素——组成杠杆示意图。①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。③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④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴ 找支点O;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂(大括号)。研究杠杆的平衡条件:杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。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。结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1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。)解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×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①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。4、应用:名称结 构特 征特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平,定滑轮说明: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。针对训练1、画出图中各力的力臂.2、给下列杠杆分类:3、一人挑担子,扁担长1.2米,若在A端挂上400牛的重物,B端挂上200牛的重物,则人肩应距B端_______m,担子才能平衡;若使两端重物各减少100牛,则人肩应向_______(“A”或“B”端)移动?移动_______cm扁担才能继续保持平衡.4、、(2011义乌)如图3,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( ) A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂短B.F甲A.500N B.300N C.200N D.150N 8、如图7所示,一个轻质直杆可绕0点转动,杆的末端悬挂一重物,用一个始终跟直杆垂直的力F作用于杠杆的中点,并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中直杆( )A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆C. 先是省力的,后是费力的 D.先是费力的,后是省力的9、如图8所示杠杆,在A端施一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是( ) A.大小不变 B.由小变大 C.先变大后变小 D.先变小后变大 A 图6 图7 图8 10、如下左图,质量可不计的杠杆每小格的长度相等,以O点为支点,杠杆的右端挂有重物,支点左边的A处挂钩码时,杠杆平衡,则重物与钩码的质量之比为 .若将重物M浸没在水中,钩码向 (填“左”或“右”)移动,杠杆才可能又保持平衡. 图911、如图9所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=BO,杠杆自身重力不计。则( )A 、 GA=GB B、 GAGB D、无法判断 12、俯卧撑是一项常见的体育健身活动。如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图。小明重600N,1min钟内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高50cm。小明身体可视为杠杆,O为支点,为重心,OA=1m,B到O点的距离OB=1.5m。求:(1)地面对手的支持力;(2)若每个手掌的面积为0.016m2,求双手对地面的压强;(3) 1min钟内小明所做的功;(4)小明做功的功率。
O
F1
l1
l2
F2
A
B
600牛
O
G
O