湖北省武汉市八年级物理下册第十二章简单机械导学案(无答案)(打包7套)(新版)新人教版.zip
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第1节 杠杆(第2课时)一 导疑情境导入,提出疑问人类很早以前就使用了杠杆,如图就是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景,为什么用较小的动力可以克服较大的阻力呢?学习目标:1、经历探究杠杆平衡条件的过程,学习分析实验现象,寻找数据间规律,从中归纳出实验结论的一般方法。2、理解杠杆的平衡条件,并能解决一些简单的问题3、知道省力杠杆、费力杠杆用、等臂杠杆及在生活中的应用。二引探自主学习,探究问题(一)探究杠杆的平衡条件:1.杠杆的平衡状态:杠杆在动力和阻力的作用下处于 或 。(注意:杠杆不论在什么位置静止,都是处于平衡状态)2.探究杠杆的平衡条件提出问题:杠杆平衡时,动力、动力臂与阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系?猜想:_设计实验:实验器材:杠杆、铁架台、钩码实验步骤:(1)如图,把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 位置平衡;(目的是 )(2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,直至杠杆在水平位置重新平衡。(3)设右侧钩码对杠杆的施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2,将力和力臂的数值填入表中。(4)改变动力F1和动力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2再做两次实验。(多次实验的目的是 )进行实验与收集数据:实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm123分析论证得出结论:杠杆的平衡条件是:_ 表达式: 这个平衡条件就是阿基米德发现的 原理(二)杠杆的应用1、 动力臂l1大于阻力臂l2 ,则动力F1 _ 阻力F2,这类杠杆是省力杠杆。特点: 力、 距离。应用举例:_2、动力臂l1阻力臂l2 ,则动力F1 _ 阻力F2,这类杠杆是费力杠杆。特点: 力、 距离。应用举例:_3、 动力臂l1 = 阻力臂l2 ,则动力F1 _ 阻力F2,这类杠杆是等臂杠杆。特点:既不 力也 距离 应用举例:_三释疑主动展示,阐释疑点例1:据杭州日报报道,2001年6月22日,在杭州动物园内,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量(如图所示),测量时利用了一根长度为10m的槽钢作为杠杆,吊钩固定点O为支点,弹簧测力计的示数为200N,测得动力臂为9m,阻力臂为6cm,若不计槽钢和铁笼的质量,请估算大象的质量。g取10N/kg 2、如图所示,有一粗细均匀,重为40N,长为4m的长木板AB,置于支架上,支点为0,且AO=1m,长木板的右端B用绳子系住,绳子另一端固定在C处,当长木板AB水平时,绳与水平成30的夹角,且绳子所能承受的最大拉力为60N一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下,从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动,求:滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小当滑块匀速运动时拉力F做功的功率滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平四启思归纳总结,提炼方法1、最小力问题:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,要使动力最小,就应该动力臂最长。做法是:在杠杆上找到距离支点最远的一点,连接动力作用点和支点的距离作为力臂,动力方向应该跟力臂垂直,并且让杠杆的转动方向与阻力让杠杆转动的方向相反。2、 力的变化问题:利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2和控制变量法,抓住不变量,分析变量之间的关系。3、 再平衡问题:杠杆再平衡判断,关键是要判断杠杆在发生变化前后,力和力臂的乘积是否相等。如果平衡杠杆两边的力和力臂成相同比例的变化,则杠杆仍平衡。4、 杠杆转动问题:杠杆转动问题实质还是再平衡问题,用杠杆平衡条件列出方程,如果两边的力和力臂乘积相等,杠杆就继续平衡,如果两边的力和力臂的乘积不等,哪边乘积大,哪边就下沉。五、精练当堂训练,提升能力1、在探究“杠杆平衡条件”的实验中,若杠杆在使用前左高右低,要使它水平平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向调节。某小组得到的两组实验数据如下表所示:动力F1N动力臂L1cm阻力F2N阻力臂L2cm251101623根据实验数据,可以得出的结论是:(用文字或符号表述均可)2、在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了()A、减小磨擦B、使每组数据更准确C、多次测量取平均值减小误差D、获得多组数据归纳出物理规律3、东营地区油气资源丰富,如图为我市的标志性机械“提油机”。是油机的旋转臂实质上是一根杠杆,其支点为O,请在图中画出力F的力臂L。 第3题图第4题图4、如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为550N。地面对手的支持力F的力臂是m,F大小为N。5、建筑工地上,工人用独轮车运送石块如图所示,石块与独轮车的总重为600N。重心在A点,则工人两手对车所施加向上的力F是N;要想使F更小一些,你的建议是。第5题图 第6题图 第7题图6、如图是小丽在“研究杠杆平衡条件”的实验中,使杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码,则杠杆 ()A、仍然平衡 B、不平衡,左端下降C、不平衡,右端下降D、无法确定7、在探究杠杆平衡条件的实验中,高兴同学用如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式 ()A、一个人无法独立操作B、需要使用太多的钩码C、力和力臂数目过多D、力臂与杠杆不重合8、如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A(OA与水平方向平行)向上拉动,力F在这个过程中;若F的方向始终坚直向上,则将杠杆缓慢地由位置A向上拉,力F在这个过程中。(均先填“变大”、“变小”或“不变”)第8题图 第9题图第10题图9、如图所示的是用道钉撬起出道钉的示意图。若已知作用在A点的动力F12000N,试求这时道钉对道钉撬的阻力F2的大小。(道钉撬自身重力不计)10、小强在验证杠杆平衡条件的实验中:(1)实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆左端高右端低,要使其在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向调节,这一调节过程的目的是为了使杠杆的杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为;(2)在图中,杠杆水平平衡后,小强调节左边钩码的个数和位置,使杠杆水平平衡时,测出F11.2N,F21.2N;OA30cm,OB20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1OA和F2OB并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l2F2l2。小强的失误是;(3)在图中,若B处的钩码不变,小强将弹簧没力计由A处移到C(OC10cm)处施加一个坚直方向的力,使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应,大小为N;(4)在图中,若B处的钩码不变,小强不用弹簧则力计,在A处挂N的钩码,杠杆在水平位置仍平衡。11、如图是各式各样剪刀的示意图,它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体,其中选用最合适的剪刀是( )12、如图所示的简单机械,在使用中属于费力杠杆的是( )13、如图所示属于费力杠杆的是( )A起子 B道钉撬 C筷子 D钢丝钳14、画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向15、如图1所示,物体G的重力为200N,OA30cm,AB60cm,BC=50 cm,用此杠杆将物体G提起,所用的最小动力是多少?7
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