2022年杠杆和滑轮教案杨雪洁

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1、名师精编精品教案教师：学生：时间: 20XX 年7 月 日段一、授课目的与考点分析：杠杆与滑轮二、授课内容：1、一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。2、杠杆上的三点、二力：动力（F1） 、阻力（ F2） 、支点（ O） 、动力作用点、阻力作用点。3、力臂：（1）力的作用线：通过力的作用点沿力的方向所画的直线。（2）力臂：从支点到力的作用线的距离。动力臂（l1） ，阻力臂（l2）（3）力臂作图：二、探究杠杆的平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂F1l1=F2l2杠杆原理三、杠杆的应用1、省力杠杆：省力但费距离撬棒、扳手、钳子等。 2 、费力杠杆：费力但省距离筷子、镊子、钓鱼竿

2、。 3、等臂杠杆：既不省力也不费距离天平。杠杆应用1. 画出图 7 中各杠杆的支点、 动力、阻力、动力臂和阻力臂。 下列工具中省力杠杆是（） ； 费力杠杆是 （） ；等臂杠杆是（）。乐 学 教 育 个 性 化 辅 导 授 课 案ggggggggggggangganggang纲精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页名师精编精品教案杠杆作图1、请在图中画出力F 的力臂和阻力F 。2、请在图中画出压力F 的力臂 L。3、如图 14 所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O 连接要求：（1）作出地面对棒的支持力和棒所受重

3、力的示意图（2）画出重力的力臂4、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 的力臂精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页名师精编精品教案5、请你在图中画出使用剪刀时，杠杆AOB 所受动力F，的示意图及动力臂L，阻力臂L2。6、图中 ABO 可看成杠杆O 为支点，请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。7画出使杠杆AB 在图 8-29 所示位置静止时所用最小力F 的作用点和方向。8如图 8-30 所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端是动力作

4、用点（1）在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点当动力方向向下时，杠杆的支点、（）在图杆上画出撬动石块动力为最小时的方向9、如图，一个绕O 点转动的杠杆，已知阻力F2 的方向，以及动力F1 的力臂，在图中补全F2 的力臂以及动力 F1。3. 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。4. 如图 8-18 所示， AOB 为一轻质杠杆 (杠杆自重忽略不计)，O 为支点， OA=OB ，在杠杆的 B 端挂一重 20N 的重物，要使杠杆平衡，则在A 端施加的力F 至少为N。5人体内也存在三种类型的杠杆，即省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆跺脚时要靠腓肠肌收缩

5、，骨骼和腓肠肌状况如图8-19 所示踮着的脚可以看作是杠杆6如图 8-20 所示，重力不计的杠杆OA，O 为支点，在拉力F 和重力为30N 的重物 P 的作用下，恰在水平位置平衡。已知OA=80cm ，AB=20cm ，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。那么拉力F 的力臂L=_cm ，拉力的大小F=_N。7.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图 8-21 可知它的支点是图 8-29 图 8-30 图 8-18 图 8-19 图 8-20 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页名师精编

6、精品教案图 8-26 图 8-27 点(填“ A” 、B”或“ C”)，在匀速拉起时，它属于一个_杠杆 (填“省力”或“费力”)，并在图中画出动力臂 L1。8如图 8-22 所示，杠杆AC（刻度均匀，不计杠杆重）可绕支点O 自由转动，在B 点挂一重为G 的物体。为使杠杆平衡，应在杠杆上的_点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G 的比值是_。9如图 8-23 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。将物体M 浸没在水中，钩码移到B 处，杠杆又平衡。物体M 的密度是kgm3。10 如图 8-24 所示的两种情况，

7、OBAB ， 物重均为 G， 两轻质杠杆均平衡 比较 F、 F的大小，满足关系式 ( ) AFFBF2FCF1/2F DF1/4F 11.在棉产区， 每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。王刚仿照钳子的结构改制成一种农具解决了这一问题。如图8-25 所示，使用时，将小铲着地，用虎口夹住棉杆的下部，然后在套管上用力，棉杆就拔出来了。该农具整体视为杠杆，则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是（）A转轴 虎口 套管 B小铲 套管 虎口C小铲 虎口 套管D虎口 转轴 套管12密度均匀的直尺AB 放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB 是全尺长的三分之一，当B 端挂 5N 的重物户

8、时，直尺的A 端刚刚开始翘起，如图8-26 所示，则此直尺受到的重力是( ) A25N B5N C10N D无法确定13如图 8-27 所示， AOB 为一杠杆， O 为支点，杠杆重不计，AO=OB 。在杠杆右端A 处用细绳悬挂重为G的物体， 当 AO 段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在 B 端施加最小的力为F1；当 BO 段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B 端施加最小的力为F2，则（）AF1F2 CF1=F2 D无法比较14在轻质的杠杆两端AB 各挂有体积相同的铜块和铝块（铜 铝） 。支点 O 在如图 8-28 所示的位置时，图 8-24 图 8-25 图 8-28 图 8-21 图

9、8-22 图 8-23 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页名师精编精品教案图 6 F1F2G F3F1F2O L1L2杠杆在水平位置保持平衡，在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是（）A在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体B将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分C将铜块和铝块同时向支点移动一段相同的距离D将铜块和铝块同时浸没在水中15. 如图 6 所示，质量不计的光滑木板AB长 1.6m，可绕固定点O转动，离O点 0.4m 的 B端挂一重物G ，板的A端用一根与水平地面成30夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳

10、的拉力是8N。然后在 O点的正上方放一质量为0.5kg 的小球 , 若小球以20cm s 的速度由 O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。 （取 g=10N/kg ，绳的重力不计）滑轮一、导入新课复习提问杠杆有哪三种？各有什么特点？举例说明。剪铁用的剪刀和镊子是省力杠杆还是费力杠杆？二、引入利用课本图13-8 的漫画，通过课件演示。激发学生学习滑轮这种简单机械的兴趣。问题：为什么胖子能拉住包，瘦子却被包拉上去呢？这里利用到的机械叫做滑轮。三、新课教学定滑轮构造：带有凹槽的轮、转轴、外框；定义：工作时，滑轮的轴固定不动的滑轮。看课本图，分辨哪个是定滑轮。定滑轮的特点

11、：演示实验：按课本本节实验要求进行。参照课本图装置进行。说明：重物用2 个钩码表示，用弹簧秤测得的数值有两个，一是钩码重，另一个是通过定滑轮拉钩码时弹簧秤的示数。使用定滑轮不省力，但能改变动力的方向。解释动力方向的改变。定滑轮实质：支点在转轴，力臂为轮子半径的等臂杠杆。四、动滑轮定义：动滑轮工作时，轴和重物一起移动。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页名师精编精品教案F G O L1L2动滑轮的特点：演示实验2，参照图进行实验。说明：重物用3 个钩码表示。用弹簧秤测出钩码重。用弹簧秤通过动滑轮来拉钩码，读取弹簧秤的示

12、数时，跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。根据实验测得的数值分析得出，使用动滑轮提升钩码，弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。教师指出：在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来，当钩码重远大于动滑轮重时，动滑轮才可忽略不计，从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。使用动滑轮可以省一半力，此时钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。但是动滑轮不能改变动力的方向，且要多费距离。动滑轮实质：支点在轮边缘，动力臂是阻力臂2 倍的省力杠杆。五、滑轮组提问：看课本图，小女孩为什么能吊起一头牛犊？小女孩要拉住比她体重大得多的牛犊，使用了由定滑轮和动滑轮组合成的滑轮组。这样既节省了力，又能改变动力的方向。定义：由

13、定滑轮和动滑轮组合成滑轮组滑轮组的特点：优点： 既节省了力，又能改变动力的方向，要多费距离。缺点：结构复杂，需要较多的滑轮滑轮组中F与 G的关系看有 n 段绳子支持物重（最后一段向下的不能算），那么 F G/n 按照要求组成滑轮组比较滑轮的个数和要求的绳子的段数，若滑轮个数等于绳子段数，则最后一段向下；若滑轮个数少于绳子的段数，则最后一段向上。反之亦可。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页名师精编精品教案滑轮组虽然既节省了力，又能改变动力的方向，但是要多费距离。如果F G/n，那么 Snh 一、填空题1、如图 ( 绳

14、子和滑轮重不计) 重为 60N的物体 A，在 10N的拉力作用下，在水平路面上以1m/s 的速度做匀速直线运动，则物体A与水平路面间的摩擦力为_，在 5s 内拉力做的功为_，拉力的功率为_。2、使用滑轮组吊起重物, 把重 1500N 的物体匀速提升2m,绳子的自由端移动了10m ，则拉力为_N,若再增加500N的货物 , 则所用的拉力为将变为 _N( 不计摩擦和滑轮的重) 3、如图，地面上一物体重100 牛顿，当物体做匀速直线运动时，物体与地面的摩擦力是60 牛顿，则拉力F=_牛顿。4、不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F5N时，物体m恰能匀速向右运动，求：物体所受地面的摩擦力大A F 精选学习资料

15、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页名师精编精品教案小。f _ f _ 5、小昕学习了滑轮知识后，用一根绳和一个滑轮，借助木桩设计出如图所示的甲、乙两种方案，将船拉上沙滩 . 请你指明这两种方案的优缺点：_. 6、如图所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了。这幅漫画说明了_ 。7、一根长为2m的扁担， A端挂 300N 的重物， B端挂 200N的重物，父亲挑起时，要使扁担平衡，肩膀应在距 A端 _m ，如果儿子挑起时，肩膀在距A端 0.75m 处扁担恰巧平衡，此时A、B两端要同时

16、减少相等F=5N m m F 5 N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 16 页名师精编精品教案的物重为 _N。8、据报道，在杭州动物园，一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量，如图所示。他动用了吊车、 铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具。 吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m ，距系铁笼处的距离为9cm ，当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N，若不计棒及铁笼的重，则该大象的质量约为 _t 。(g 取 10N/kg) 二、选择题1、用 10 牛的拉力提起重40 牛的物体，可能是应用下列

17、简单机械中的哪一种（）A、定滑轮 B、动滑轮 C、杠杆D、一个动滑轮和一个定滑轮的滑轮组2、如图所示是用长棒撬石块的示意图，当在A点用竖直向下的力F1 压长棒时，石块未撬动，采取下列哪些措施，最有利于把石块撬动 ( ) A、把垫着的小石块移得离大石块近一些，且用力方向改为F2 方向 (大小不变 ) B、把垫着的小石块移得离大石块近一些，且用力方向仍为F1 方向 (大小不变 ) C、把垫着的小石块移得离大石块远一些，且用力方向改为F2 方向 (大小不变 ) D、把垫着的小石块移得离大石块远一些，且用力方向仍为F1 方向 (大小不变 ) 3、升国旗的旗杆上装有定滑轮，这是为了（）精选学习资料 -

18、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页名师精编精品教案A B C A、省力 B 、省功 C、省距离 D、改变施力方向4、用如图所示的四种方法，提起同一重物G ，不计摩擦及动滑轮重，则所用拉力F 最大的是（） ，最小的是（） 。5、将一圆锥体推上台阶，现分别在A、B、C点用力，力的方向如图，则最小的推力是（）A、FAB、FBC、FCD、一样大6、如果街边一些无良商贩想骗秤，使秤的读数比实际质量大，那么他们可能是（）A、减少杆秤的砣重B、增加杆秤的砣重C、减少杆秤的盘重D、都有可能7、如图所示，一直杆可饶O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物

19、用一始终跟杆垂直的力F 使它由竖直位置慢慢地转至水平位置，在这个过程中这直杆（）A、始终是费力杠杆B、先是省力杠杆，后是费力杠杆C、先是费力杠杆，后是省力杠杆F F A B C D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 16 页名师精编精品教案机械效率的计算“滑轮组的机械效率”是简单机械、功、机械效率等物理知识的综合应用，此类问题涉及有用功、额外功、总功、功率等诸多概念，许多学生由于对这些概念理解不深，不能正确领会这些概念间的区别与联系，往往在解题时感到困惑。下面就结合自己多年的教学体会，就以下四个问题谈一些看法。一、首先要

20、明确的几个物理概念（1）有用功是由使用机械的目的所决定的。当用滑轮组沿竖直方向提升物体时，滑轮组对物体竖直向上的拉力做的功就是有用功。若使用滑轮组沿水平方向拉物体时，滑轮组对物体水平方向的拉力所做的功就是有用功。（2）额外功是由机械克服本身的自重，相互接触物件间的摩擦阻力及绳重所做的功，而其中由于摩擦阻力及绳重所做的功是不易直接求出的，只能间接计算。（3）总功是指动力对机械所做的功。一般情况下使用滑轮组做功时，动力作用于绳子自由端，但也偶有例外，因此找准动力很重要。（4）绳子的自由端和动滑轮移动的距离之间有一定的几何关系。一般情况下为：或 s=nh（其中： s 是指绳的自由端移动的距离，L 是

21、指动滑轮或物体在水平方向移动的距离，n 是动力拉动滑轮绳子的股数，h 是物体上升的高度）。（5）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”。而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功。即：。（6）机械效率是有用功与总功的比值，只能小于或等于1，并且无单位二、当滑轮组沿水平方向拉物体时，忽略对动滑轮的重力做功F 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 16 页名师精编精品教案利用滑轮组沿水平方向拉物体时，总功为，有用功为，若物体沿水平方向做匀速直线运动，则物体受平衡力作用，应有：，这时滑轮组的机械效率为例

22、1. 如图 1 所示，用一滑轮组拉着重为的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力为车重的0.03倍，此时要在绳端加以F=1000N的水平拉力，试求：滑轮组的机械效率为多少？若汽车移动的速度为0.2m/s ， 1min 内拉力 F做了多少J 的功？（滑轮和绳的自重不计，绳足够长）。分析：汽车受力如图1 所示，由于汽车匀速移动，故物体受平衡力作用，因此动滑轮对汽车的拉力设汽车运动时间为t ， 则车运动距离L=vt ， 因为拉车的绳子股绳n=3， 所以绳子自由端移动的距离为：s=nL=3vt 。动力对滑轮组做的总功为1 分钟内拉力做功为三、当使用滑轮组沿竖直方向拉物体时，求滑轮组机械效率的几种方法（

23、1）考虑动滑轮自重，摩擦阻力及绳重等所有额外功的情形使用滑轮组做的总功为因为物体沿竖直方向被匀速提起，则物体受平衡力作用，则有：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页名师精编精品教案所以有例 2. 用图 2 所示的滑轮组将重为1000N的重物匀速提升0.5m，人对绳的拉力是400N，求绳的自由端被拉下几米？这个滑轮组的机械效率是多少？分析：分担重力的绳子段数n=3，所以绳自由端被拉下的距离滑轮组的机械效率：（2）考虑动滑轮自重，但不计轮轴间摩擦阻力及绳重等额外功的情形。此时由于物体沿竖直方向被匀速提起，物体受平衡力作

24、用，即：，因此滑轮组做的有用功为，总功为，所以有例 3. 用图 3 所示的滑轮组（不计摩擦）提升某一重物，所用拉力F 为 200N，若滑轮组的机械效率为80% ，求：被提升物重；动滑轮重。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页名师精编精品教案分析：搞清额外功产生的原因是解决问题的关键，本题因不计摩擦，故额外功是因为动滑轮而引起的。（3）不计动滑轮自重，轮轴间摩擦阻力及绳重所做的额外功的情形这时滑轮组做的有用功是滑轮组的机械效率为100% 四、讨论不同滑轮组提升相同物重时机械效率的差异和同一滑轮组提升不同重物时机械效率

25、的变化当只考虑动滑轮自重，而不计轮轴间摩擦阻力及绳重的情形下，滑轮组的机械效率为（1）当不同滑轮组（即不相等时）提升相同的物重时，由于绳子股数越多时，越大，将使滑轮组的机械效率降低。所以要根据实际需要选用合适的滑轮组，而不是一味的追求省力。（2）用同一滑轮组（即一定时）提升不同的物重时，由于额外功一定，当所提升的物重越大时，滑轮组所做的有用功越多，机械效率越高。例 4. 某同学做滑轮组机械效率的实验中，用图4 所示的甲、乙两滑轮组提升同一重物，若物重为120N，每个动滑轮重20N，（摩擦不计），求：通过计算比较甲、乙滑轮组的机械效率。若甲挂的重物为180N，它的精选学习资料 - - - - -

26、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页名师精编精品教案机械效率为多少？分析：图4 中甲、乙两个滑轮组中动滑轮的个数不同，因此提升相同的物重时虽然做的有用功相同，但由于不等，故机械效率不同。说明：甲滑轮组的机械效率较高。当用甲滑轮组提升物重为180N 时，由于额外功一定，有用功增加，滑轮组的机械效率要提高。以上是滑轮组机械效率问题中经常出现的几种情形，在具体分析问题时要根据不同的滑轮组合及条件进行讨论，针对不同的情形正确求解。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页名师精编精品教案三、本次课后作业：四、学生对于本次课的评价： 特别满意 满意 一般 差学生签字：五、教师评定：1、 学生上次作业评价： 好 较好 一般 差2、 学生本次上课情况评价： 好 较好 一般 差教师签字：主任签字：_ 乐学教育教务处精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页