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- 2021-05-13 发布
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第十二章 力与机械
第二课时
一、基础练习
1,能绕固定点转动的硬棒是杠杆。从支点到动力作用线的距离叫动力臂;支点到阻力作用线的距离叫阻力臂;
2,杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2。动力臂>阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂< 阻力臂的杠杆是费力的杠杆。
二、复习引入
为了撬起很大的石头,小明通常会像如图12—4—1所示那样:把长棒的一端插在大石头的底下,再在长棒的下面垫一个小石头,然后用力压长棒的另一端,使长棒绕着小石头转动,将大石头撬起.这个长棒就是我们本节要研究的杠杆.小孩玩的跷跷板、各类剪刀、起瓶盖起子等都是杠杆.根据经验小明知道:越在直棒的后端用力,用的力越小.要巧妙的使用杠杆,就要知道杠杆遵循什么样的规律,所以我们要深入理解杠杆的平衡条件F1Ll=F2L2。
三、复习内容
1、杠杆:
(1)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。
O
F1
l1
l2
F2
(2)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:⑴ 找支点O;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂。
2、研究杠杆的平衡条件:
a) 杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
b) 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。
c) 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。
四、复习过程
例1:(北京)如图2所示的四种用具中,属于费力杠杆的是
例2:(南充)不等臂直杠杆在动力和阻力作用下,已处于平衡状态,采用下列办法不能使杠杆平衡的是( )
A、在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过杠杆的中点,但不通过支点。
B、在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过支点
C、使动力和阻力同时减小到原来的1/2
D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍
例3:(广州) 用杆秤(如图8)测量鱼的质量,当秤钩挂在A点,
绳纽挂在O点(支点),秤锤挂在B点时杆秤处于平衡状态.
AO是10cm,BO是30cm,秤锤的质量是0.5kg,鱼的质
量是 kg.
五、堂上练习
六、教学反思