6.5探究杠杆的平衡条件
(二)
姓名:_________
【课前预习】
三种杠杠杆:
(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平)
【课堂练习】
1.如图所示,杠杆处于平衡状态,每个钩码的质量相等,若在两端再加
1个同样的钩码,要使杠杆恢复平衡,可行的方法是(
)
右侧的钩码向左移一格,左侧的钩码不动
左侧的钩码向左移一格,右侧钩码向右移一格
左侧的钩码向左移一格,右侧的钩码不动
左侧的钩码不动,右侧钩码向右移一格
2.作用在杠杆上的动力为50N,阻力为600N,杠杆恰好平衡,则杠杆的动力臂和阻力臂之比为
。
3.如图所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以O为支点.杠杆
的左端挂有物体M,支点右边的A处挂钩码,杠杆平衡.若将支点移到
B点,要使杠杆重新平衡,在A点应挂
个相同的钩码。
4.用杠杆去撬动一块石头,如果杠杆的动力臂长2m,阻力臂长0.4m,那么只要用
N的力就能撬起重500N的一块石头.
5.人们常用的镊子是一种杠杆。如图,用镊子夹取物体时,手压在
处,则支点在
处,它是
杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”)。
6.下列杠杆中属于省力杠杆的是
;
属于费力杠杆的是
;属于等臂杠杆的是
。
A.
B.
C.
7.下列各种杠杆省距离的是(
)
A.
镊子
B.
起子
C.
老虎钳
D.
铡刀
8.下列所示工具中,使用时不能省力但能省距离的是(
)
9.如下图所示,使用中属于费力杠杆的工具是(
)
7.如图所示的剪刀中,要剪开较硬的物体,使用哪种最合适(
)
8.如图所示,起瓶器开启瓶盖时,可看作是(
)
A.以B点为支点的费力杠杠
B.
以B点为支点的省力杠杠
C.
以A点为支点的费力杠杠
D.
以A点为支点的省力杠杠
9.如图所示为一杆秤,下列说法正确的是(
)
B点为支点
G物LAB=G砣LBO
若在秤砣下加一块磁铁时测量值偏大
把秤砣下扣去一块时测量值偏大
10.小猴和小白兔同时发现了一个实心胡萝卜,它们都想多分点。小猴提出分配方案:将胡萝卜放在三角形石块的尖端,调节胡萝卜位置,使胡萝卜静止时保持水平,然后沿支点处竖直切开,各拿一份,如图甲所示。小白兔说:“我要长的那一头!”,小猴却暗自高兴。
(1)从质量角度来看,小猴有没有吃亏?答:???
(2)从图乙可看出,造成上述现象的原因是:A端重力的力臂????
(选填“大于”、“小于”或“等于”)B端重力的力臂根据杠杆平衡的条件可得出:A端的质量????
(选填“大于”、“小于”或“等于”)B端的质量。
拓展提高部分
一、杠杆的重新平衡问题
1.如图所示的轻质杠杆,AO小于BO。在A、B两端悬挂重物G1和
G2
后杠杆平衡。若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则(
)
A.
杠杆仍保持平衡
B.
杠杆的A端向下倾斜
C.
杠杆的B端向下倾斜
D.
无法判断
2.杠杆左右两端分别挂有20
N及30
N的重物,杠杆在水平位置平衡。若使两端都减少5
N,则
(
)
A.左端下沉
B.右端下沉
C.仍保持平衡
D.以上说法都不对
二、力的变化问题
3.如右图所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l1,阻力臂为l2,则(
)
A.
F增大,l1减小,l2增大
B.
F增大,l1减小,l2减小
C.
F减小,l1增大,l2增大
D.
F减小,l1增大,l2减小
4.如图所示:用一始终垂直于杠杆的力把杠杆的一端抬起,
则作用在杠杆末端的力F大小的变化情况是( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.先变大,后变小
三、最小力的问题
5.如图所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1,并标出F1的方向。
6.在大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力(
)
7.如图,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动。重力为100N的物体挂在OA的中点处。已知OA=40cm,AB=30cm,OA垂直于AB,杠杆与转动轴间摩擦忽略不计。要使杠杆平衡,且OA段处于水平位置,那么作用于B
端的最小力的力臂等于
cm,最小力的大小等于
N。
8.如图,用杠杆撬一块石头,杠杆上A点是动力作用点,在杠杆
上画出撬动石块的最小动力F。
课后作业
1、如图所示是探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)你认为杠杆两端螺母的作用是什么?
;
若发现杠杆在使用前左端低右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向
调节;也可将杠杆左端的平衡螺母向
调节。此后在整个实验过程中,是否还要再旋动两侧的平衡螺母?
。
(2)为“探究杠杆的平衡条件”,回答以下问题:
①先把杠杆的中点支在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在
位
置平衡.这样做的目的
.小华将杠杆支上
后,呈如图所示的状态,则他应将平衡螺母向
调节.
②调节好杠杆后,将两个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆a处,又将弹簧测力计钩在杠杆b处的细线上,为使杠杆平衡,应竖直向__________拉弹簧秤;操作时,发现弹簧秤读数较小,不能准确读数,请你提出一种改进的方法:
(3)实验中,改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要做三次实验,得到三组数据并进行
分析,这样做是为了
。
2、绿化时,用一辆独轮车搬运泥土,设车斗和泥土的总重力G=1000N,独轮车各部分的尺寸如图所示,那么运泥土时抬起独轮车需要用力F为多少?
3、一位体重为500N的同学做俯卧撑,如图,A点为重心,请你计算地面对双手的作用力F1。
本节知识要点:
一、三种杠杠杆:
(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2。特点是费力,但省距离。(如钓鱼杠、理发剪刀、
镊子、筷子、扫把、人的手臂、缝纫机踏板、笔)
(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平、定滑轮)
二、最小力的问题:
由杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2知,在阻力和阻力臂不变的情况下,要想使动力最小,则要求动力臂最长。
动力臂最长的条件:
①若力的作用点已知,则连接支点与力的作用点之间的距离即为最长力臂;若力的作用点未知,则先找出杠杆上离支点最远的动力作用点,最长的动力臂即为支点与该作用点之间的距离。
②动力的方向与支点跟作用点的连线垂直。6.5
探究杠杆的平衡条件(1)
【学习目标】
1.认识杠杆,知道支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂等概念;
2.通过观察和实验,了解杠杆的结构,能根据实物画出杠杆的示意图;
3.通过探究,了解杠杆的平衡条件;
【前置学习】
1.物理学中,把
,叫做杠杆。
2.杠杆的五要素是
、
、
、
、
。
3.(1)支点:
的点(轴);(2)动力:
的力;(3)阻力:
的力;(4)动力臂:
到
的距离;(5)阻力臂:
到
的距离。
4.杠杆平衡是指
。
5.杠杆的平衡条件是
。
【课堂探究】
一、小组交流
(一)活动1:小组讨论,列举出我们生活中有关杠杆实例,并说出它们有哪些共同的特点?
(
阻力臂
l
2
?
动力臂
l
1
?
阻力
F
2
?
动力
F
1
?
支点
O
?
)总结:杠杆是指
,杠杆不一定是直的,可以是各种形状的。
(二)杠杆的五要素:
(三)探究杠杆的平衡条件:
思考:怎样使跷跷板保持水平平衡状态?
设计实验:用带有分刻度的均匀木尺代替跷跷板,用钩码代替人进行实验。
进行实验与收集证据:
1.调节杠杆两端的螺母,使杠杆处于
;
在杠杆的两边分别挂上数量不同的钩码,用F1、F2表示钩码的拉力,用L1L2表示钩码离开悬挂点O的距离;
改变钩码数量和它们离开点O的距离,是杠杆处于
。
记录实验数据,与书本25页活动1。
得出结论:杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示为:,或
(四)学会作杠杆的力臂:
例:
二、展示分享
请各小组展示小组交流结果
【检测反馈】
1.杠杆
的点叫支点,动力臂是指从_______到
的距离,阻力臂是
到
的距离。
2.标出支点并画出出力和力臂:
3.在研究杠杆的平衡条件实验中,应调节杠杆两端的
使杠杆在
位
置平衡。实验要记录的数据有
、
、
______、______。
实验的结论是_
__
。
4.杠杆平衡时,动力为10N,阻力为40N,
动力臂为0.4m
求阻力臂。
5.一条扁担长1.4m
左端挂300N重的物体,右端挂400N重的物体,问人肩能挑距左端多远的地方,扁担才能处于水平平衡?
6.在做“研究杠杆平衡”的实验中,需用的器材有杠杆和支架、尺、线、______、______。
实验步骤是:把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的_______,使杠杆在______位置平衡。这样做的目的是
。
7.在研究“杠杆平衡”的实验中,若用向上拉弹簧的方法使杠杆平衡,如图所示。已知,OA=20厘米,OB=10厘米,钩码重G=2牛,那么当弹簧秤的读数F=_______时,杠杆处于平衡。如果弹簧秤斜拉,则弹簧秤的读数会________,因为力臂_______(填变大、变小或不变)。
(
O
B
A
)
8.用剪刀剪叠得较厚的纸片时,用刀口中部比用刀口头部去剪容易把纸剪断,这是因为( )
A.增加了动力
B.增加了动力臂
C.减少了动力
D.减少了阻力臂
9.如图所示,杠杆处于平衡状态,若在两边的钩码下面,再各挂一个同样的钩码,
则
(
)
A.杠杆仍保持平衡
B.杠杆B端下降
C.杠杆A端下降
D.无法判断
10.物理实验小组的同学,利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件。
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向
(选填“左”或“右”)移动,将杠杆调在水平位置的目的是
。
(2)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为
。
测量序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
3
5
1
15
(3)有的同学按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中
(填字母)。
A.没有改变力的大小
B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点
D.实验次数较少,结论具有偶然性.
【小结】:通过本节的学习,你有什么收获?
1.本节课你有哪些收获?
2.预习时的疑难解决了吗?你还有哪些疑惑?
3.你认为老师上课过程中还有哪些需要注意或改进的地方?