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第六章 力和机械
6.5 探究杠杆的平衡条件
第2课时 杠杆的应用
1.通过探究杠杆的平衡条件实验,领会从具体到抽象的思维方法。
2.运用杠杆的原理分析实际问题,解决实际问题。
3.明确杠杆的分类有哪几种?各有哪些特点?
【学习目标】
【知识导图】
【复习检查】
如图所示,杠杆绕着转动的点,叫做________;一般情况下,F1叫做_____,F2叫做_____;从支点到力的作用线的距离L1和L2叫做______。动力的力臂叫做____,阻力的力臂叫做_______杠杆在______和______的作用下,处于________状态,叫做杠杆平衡。
【情境导入】
提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?
【合作探究】
杠杆的应用
根据杠杆平衡条件: F1×L1=F2×L2
若L1>L2,则 F1省力杠杆特点:省力但要费距离。
省力杠杆
道钉撬
羊角锤
起子
钳子
手动抽水机
根据杠杆平衡条件: F1×L1=F2×L2
若L1F2,此杠杆为费力杠杆。
费力杠杆特点:费力但可以省距离。
费力杠杆
缝纫机脚踏板
起重机
镊子
筷子
根据杠杆平衡条件: F1×L1=F2×L2
若L1=L2,则 F1=F2,此杠杆为等臂杠杆。
等臂杠杆特点:不省力也不省距离。
阻力臂L2
动力臂L1
O
动力臂L1
阻力臂L2
F1
F2
例题分析
1、小明在做“研究杠杆平衡条件”实验时进行了如下实验步骤:把杠杆的中点支在支架上;把钩码挂在杠杆的两边,改变钩码的位置使杠杆平衡;记下两边钩码的重量,并用尺量出它们的力臂,分别填入实验数据的表格内;改变力和力臂的数值,做三次实验;求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值。
(1)请你指出小明在哪一步前漏掉了一个重要的步骤,这个步骤是:____________________________________________。
【答案】(1)调节平衡螺母,使杠杆达到水平平衡。
(2) 4; (3)3
(2)由此实验结果可知:如果实验中所用钩码质量都相同,在如图所示的杠杆B处应该挂____个钩码,才能使杠杆平衡。 (3)小明记录了如下表的数据,从数据上不难看出:第_____次实验数据是错误的。
实验次数 动力F1(N) 动力臂L1(m) 阻力F2(N) 阻力臂L2(m)
1 2 0.04 4 0.02
2 6 0.06 4 0.09
3 4 0.03 6 0.04
例题分析
2、图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是 ( )
【答案】D
A
撬 棒
C
核桃夹
B
羊角锤
D
食品夹
课堂小结
杠杆的分类:
(1)动力臂>阻力臂 ,F动<F阻 省力杠杆但要费距离
(2)动力臂=阻力臂 ,F动=F阻 等臂杠杆
(3)动力臂<阻力臂 ,F动>F阻 费力杠杆但省距离
课堂练习
1、如图所示是安装在铁道路口的道口栏木机,当火车接近道口时,落下电动栏木机栏杆,阻挡行人和车辆通过,当火车通过后,在A处施加一个动力,可将栏杆拉起来,此时它是一根( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法确定
答案:B
2、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴D处靠近,这样做的目的是为了 ( )
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离 C.增大动力臂,省力
B.减小动力臂,减小动力移动的距离 D.减小阻力臂,省力
答案:D
3、如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆,使其静止在水平方向上,O为麦秸秆的中点。这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中,麦秸秆在水平方向始终保持平衡,则( )
A.两蚂蚁的质量一定相等
B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D.两蚂蚁对麦秸秆的作用力一定相等
答案:C
4、如图所示杠杆中O是支点,杠杆处于水平静止状态,在B点加一个竖直向上的力F=120N,在右端点D处挂一重物G,已知OD=0.6cm,BD=0.2cm,则物重G=________N。
答案:80
5、如图所示,杆秤秤砣的质量为0.1kg,杆秤的质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m,则被测物的质量为多少千克?
答案:见下页
谢谢!