杠桿知識點重難點題目杠桿教案

Lesson1杠桿一、學(xué)問點梳理1、杠桿定義：在力的作用下圍著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。說明：①杠桿可直可曲，形態(tài)隨意。②有些狀況下，可將杠桿實際轉(zhuǎn)一下，來扶植確定支點。如：魚桿、鐵鍬。OF1l1OF1l1l2F2①支點：杠桿圍著轉(zhuǎn)動的點。用字母O表示。②動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F1表示。③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F2表示。說明：動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反支點一定在杠桿上面④動力臂：從支點到動力作用線的間隔。用字母l1表示。⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的間隔。用字母l2表示。畫力臂方法：一找支點、二畫線、三連間隔、四標(biāo)簽⑴找支點O；⑵畫力的作用線〔虛線〕；⑶畫力臂〔虛線，過支點垂直力的作用線作垂線〕；⑷標(biāo)力臂〔大括號〕。〔用兩端帶相反方向箭頭的實線也可以用來表示力臂〕3、探討杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。試驗前：應(yīng)調(diào)整杠桿兩端的螺母，使杠桿在程度位置平衡。這樣做的目的是：可以便利的從杠桿上量出力臂，也可以消退杠桿自重對試驗的影響結(jié)論：杠桿的平衡條件〔或杠桿原理〕是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2也可寫成：F1/F2=l2/l1⑵解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必需要畫出杠桿示意圖；弄清受力及方向和力臂大?。蝗缓笠罁?jù)詳細的狀況詳細分析，確定如何運用平衡條件解決有關(guān)問題?！踩纾焊軛U轉(zhuǎn)動時施加的動力如何變更，沿什么方向施力最小等?！尝墙鉀Q杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力×阻力臂為一定值，要使動力最小，必需使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點，使這點到支點的間隔最遠；②動力方向應(yīng)當(dāng)是過該點且和該連線垂直的方向。4、應(yīng)用：名稱結(jié)構(gòu)特征特點應(yīng)用舉例省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費間隔撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費勁杠桿動力臂小于阻力臂費勁、省間隔縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力不費勁天平，定滑輪說明：應(yīng)依據(jù)實際來選擇杠桿，當(dāng)需要較大的力才能解決問題時，應(yīng)選擇省力杠桿，當(dāng)為了運用便利，省間隔時，應(yīng)選費勁杠桿。注：人手臂是費勁杠桿，人走路時腳是省力杠桿。二、根底概念填空一、相識杠桿1.定義：我們把繞轉(zhuǎn)動的、或等叫作杠桿。2.五要素：五要素支點杠桿圍著的點，一般用字母表示動力使杠桿轉(zhuǎn)動的力，一般用字母表示阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，一般用字母表示動力臂從支點到的間隔，一般用字母表示阻力臂從支點到的間隔，一般用字母表示二、杠桿力臂的畫法力臂畫法：“先找點，再找線，從點到線做垂線〞。五步：①找支點O；②畫力的作用線(虛線)；③畫力臂(虛線，過支點作力的作用線的垂線,標(biāo)垂足)；④標(biāo)力臂(大括號或背向箭頭)。⑤標(biāo)字母練一練畫力臂圖圖12反射光線OGFOOF圖10三、杠桿平衡條件杠桿平衡的條件是：〔用字母表示：〕四、杠桿的分類1、省力杠桿：當(dāng)L1＞L2時，F(xiàn)1F2特點是，但費；2、費勁杠桿：當(dāng)L1＜L2時，F(xiàn)1F2特點是，但??；3、等臂杠桿：當(dāng)L1=L2時，F(xiàn)1F24、以下選項中屬于省力杠桿的是〔〕，屬于費勁杠桿的是〔〕屬于等臂杠桿的是〔〕5、記憶：夾衣服用的夾子，用手捏開夾子是省力杠桿，夾子夾住物體是費勁杠桿三、重、難考點剖析1、如何畫杠桿示意圖？注：阻力是阻礙人們愿望的力。舉例：開瓶器專項練習(xí)：1、2、2、如何畫出正確方向的力？這個學(xué)問點應(yīng)當(dāng)算是“杠桿〞里最根底，也是最常考的題型了吧！常出如今作圖題里。首先，使杠桿平衡的兩個力必需分別及杠桿相對運動趨勢相反！如圖：F1力臂l1自然是很好畫的，只需將F1反向延長并做及O的垂線就行了〔以后記住，畫出某一個力的力臂，一定是做出此力及支點的垂線。留意畫完力臂要標(biāo)垂直。實線力臂用兩個箭頭括起來標(biāo)上L1或L2，虛線的力臂用大括號括起來標(biāo)上L1或L2。畫力臂其實就是做垂線！〕。但是F2要怎么畫呢？首先，F(xiàn)2可能有兩種畫法。一種是做出l2垂線，交于杠桿于一點，箭頭向上，此時垂線為F2，l2為力臂。還有一種是做出ll2垂線，交于杠桿于一點，并將此垂線延長，此垂線延長線為F2，l2為力臂。如圖：則，究竟是哪一種畫法正確呢？我們可以用如下方法來分析：當(dāng)杠桿僅僅只受F1作用時，杠桿受到向上的力的作用，杠桿被向上提起〔向上不一定是豎直向上。但只要只受到向上的力，杠桿都會被提起〕，杠桿會做順時針運動。此時，依據(jù)二力平衡可知，必需有一個和F1方向相反的力〔即一個力會使杠桿順時針轉(zhuǎn)動，另一個力會使杠桿逆時針轉(zhuǎn)動〕，兩個力一個想把杠桿提起，一個想把杠桿弄下，兩個力相互抵消才有可能使杠桿平衡。當(dāng)F2為第一種時，杠桿除了受到F1向上拉力之外，F(xiàn)2也成了向上的拉力！兩個拉力都會使杠桿順時針轉(zhuǎn)動，兩者都會把杠桿提起，不會相互抵消，不會使杠桿平衡！故第一種畫法錯誤！當(dāng)F2為第二種時，杠桿除了受到F1向上拉力之外，還受到向下的F2，此時一個向上，一個向下〔即F1使杠桿相對運動方向為順時針轉(zhuǎn)動，F(xiàn)2使杠桿相對運動方向為逆時針轉(zhuǎn)動〕，又有F1L1=F2L2，可得杠桿平衡！〔留意，不是向上和向下的力大小相等就一定能使杠桿平衡！還要考慮力臂！杠桿平衡除了和力有關(guān)，還和力臂有關(guān)！〕此考慮方法可稱為“杠桿相對運動順時針-逆時針法〞留意：并不是兩個力在杠桿支點兩端或者箭頭方向相反，而且滿意F1L1=F2L2就一定能使杠桿平衡！有時候兩個力在支點支點同一端或者箭頭方向一樣，而且滿意F1L1=F2L2反而能使杠桿平衡！詳細的力的位置和力的方向如何，要依據(jù)“杠桿相對運動順時針-逆時針法〞推斷！專項訓(xùn)練：3、常見杠桿示意圖見筆記4、探究杠桿平衡條件試驗〔1〕組裝杠桿，調(diào)整平衡螺母〔調(diào)整的原則：哪邊翹起，就把平衡螺母往哪邊調(diào)〔哪邊的平衡螺母都可以調(diào)整，而且調(diào)整方向都一樣〕，這和天平的調(diào)整是一樣的

其實調(diào)整螺母，相當(dāng)于調(diào)整重心的位置，往哪邊調(diào)整螺母，重心就往哪邊挪動，對應(yīng)的力臂就會變更。比方：左端翹起來就把隨意一邊的平衡螺母往右調(diào)，右端偏高就把隨意一邊向左調(diào)，左高右調(diào)，右高左調(diào)，記住是相反的！〕，使杠桿在程度位置平衡?！材康模合烁軛U自重的影響；便于測量力臂〕〔2〕在杠桿左邊掛鉤碼，右邊豎直向下掛測力計，使杠桿在程度位置平衡，讀出動力、阻力、動力臂、阻力臂，填入表格〔目的：便于測量力臂〕〔3〕變更鉤碼數(shù)量和位置，再做幾次試驗〔目的：使結(jié)論具有普遍性和牢靠性〕〔4〕結(jié)論：F1L1=F2L2杠桿平衡條件〔杠桿原理〕變式：F1/F2=L1/L25、最小力問題專項練習(xí)：1、留意要讓力臂最長?。。×Ρ圩铋L時，力最?。。?！一般來說，垂直就是正確答案?。?！2、3、6、杠桿變更問題杠桿變更一般有兩種題型。第一類如下圖：遇到這種題型，一般采納“賦值法〞“杠桿原理〞F1L1=F2L2可知，3*2=2*3，均等于6，所以杠桿平衡。我們分析A，左端再加一個鉤碼，此時左邊的力為4，力臂長為2，但是右邊力是2，力臂長是3，依據(jù)杠桿原理，4*2≠2*3，所以杠桿不能平衡，而且是向左傾。請您自主分析BCD，得出正確答案！第二類如下圖：面對這種問題，我們的解題思路是：作2-3個杠桿挪動時的位置，作出F1，L1，F(xiàn)2，L2，并推斷F1，L1，F(xiàn)2，L2變更狀況。一般題目都是問F1變更狀況，F(xiàn)1可以用F1=F2L2/L1來推斷變更狀況〔留意分子分母〕下面講解上面例題！第二類練習(xí)：專項練習(xí)：1、2、3、4、5、6、7、桿秤問題〔所謂定盤星,就是秤桿上的零刻度。當(dāng)秤砣掛在它上面時