学习目标:
1.理解杠杆的平衡条件,能用杠杆的平衡条件解决简单的问题和实行简单的计算。
图11—1—14
2.了解杠杆的应用,能对杠杆实行分类,并了解杠杆分类的原则。课前预习:
1.杠杆平衡时满足的条件是______________________________________,用字母表示可写成:________________________。如图11—1—14所示杠杆处于平衡状态,若使弹簧测力计的示数变为原来的1/2,要保持扛杆仍然平衡,能够____________________________或_______________ __________________________。
2.当动力臂_______阻力臂时,动力_______阻力,这类杠杆称为省力杠杆;当动力臂___
____阻力臂时,动力_______阻力,这类杠杆称为费力杠杆;当动力臂_______阻力臂时,动力_______阻力,这类杠杆称为等臂杠杆。(大于/小于/等于)
3.请你对下列杠杆实行分类,如图11-1-15所示,并说明分类的原则:
图11—1—15
①剪铁丝的钳子 ②裁衣用的剪刀子 ③缝纫机的脚踏板式 ④ 天平 ⑤镊子 ⑥扫地的大扫帚 ⑦羊角锤 ⑧撬棒 ⑨手推车 ⑩道钉撬其中省力杠杆有:______________高效节能蒸汽锅炉,费力杠杆有:______________(填写序号)。
课内思考:
1.瓶盖起子有图11-1-16 (a)(b)两种用法,A、B是开盖时起子和瓶盖接触的两点.在瓶盖和瓶口的接触点中,D和E分别是离手最远和最近的两点.开盖时手对起子施加的力F作用在G点,瓶口对瓶盖的阻力能够认为作用于瓶盖的中心C点(图中没有标出).如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折.则(a)图支点是_____,_____种用法省力。
图11-1-17 图11-1-18 图11-1-19
2.a.杠杆AOB可绕O点自由转动,在B点挂一重物G,在A点作用一个力F,使杠杆在图示11—1—17位置平衡.要使F最小,请作出该力的方向.b.在杠杆上作用一个最小力F,使杠杆在图示11—1—18位置平衡。3.小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计),其照片如图11-1-19所示.秤砣的质量m0为1kg,根据照片估算此杆秤最大测量值为________kg;若要增大该杆秤的测量范围,可采用的方法________________________________(写一种方法);已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm,则秤钩连接点A与提钮O点的距离______cm.
课堂检测:
1.自行车上有很多简单机械,以下说法错误的是 ( )
A.车把是一个省力杠杆 B.脚踏板是一个省力杠杆
C.前闸把手是一个省距离的杠杆 D.后闸把手是一个省力杠杆
2.如图11-1-20所示为吊车的工作ddtsf示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动;伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。关于这个吊车的相关说法准确( )
A.吊臂是一个省力杠杆
B.使用这种吊车,好处是能够少用力
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小保持不变
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力逐步变小
图11-1-19
3.如图11—1—21用竖直向上的力F缓慢地将轻质杠杆从A向上抬起至B的过程中,拉力F的大小变化情况是 ( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.先变小后变大
图11-1-20 图11-1-21 图11-1-22 图11-1-23
4.如图1l—l—22所示。用一根木棒撬大石头,没有撬动,为了撬动大石头,应将垫在木棒下的小石块向 移动,这实质上是增大了 ,同时又减小了 .5.如图11—1—23所示,是一个处于水平位置平衡的杆秤,钮到挂钩处的距离OA为5cm,到挂秤锤处的距离OB为20cm,货物质量为6kg.若将货物质量减为3kg,秤锤应向 方向移动,移动距离为 cm,才能使杆秤仍处于水平平衡位置。(秤杆质量不计). 图11-1-24
6.如图11-1-24所示,轻质杠杆AOB可绕O点转动,A端挂400g钩码,OA=24cm,OB=16cm.要使杠杆水平位置平衡,求:(1)应在B端挂质量多大的钩码?(2)若在B处施加11.76N的力,为使杠杆水平位置平衡.请通过计算,在图11-1-24中,准确地画出此力的方向。一、杠杆(三)
一、选择题:
1.如图11-1-11所示的杠杆,属于费力杠杆的是 ( )
图11-1-11
A.起子 B.道钉撬 C.筷子 D.钢丝钳2.杆秤是一种常用的称量工具,下列说法中准确的是 ( ).
A.秤杆左端粗右端细,所以秤杆上制度左密、右稀
B.在秤砣上吸附一磁铁,将使测量值小于待测物体的实际质量值
C 杆秤是一种费力杠杆
D.用杆秤上两个提纽称量物体时,称量范围都一样
3.如图11—1—12所示,AOB为一杠杆(自重不计),O为支点(OA<OB,OD=OA),在 A端悬挂一重物G,那么 ( )
A.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是省力的
B.在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,沿竖直方向最省力
D.在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
图11-1-12 图11-1-13 图11-1-14 图11-1-15
4.室内垃圾桶,平时桶盖关闭不使拉圾散发异味,使用时,用脚踩踏板,桶盖开启,如图11—1—13所示,根据室内垃圾桶结构图能够确定 ( ) A. 桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,另一个是费力杠杆
B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆
C.桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆
D.桶中有两个杠杆在起作用,且都是费力杠杆
5.如图11-1-14所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过一固定定滑轮,另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动,但始终使木棒保持水平,则悬线上的拉力T(棒和悬线充足长) ( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先逐渐变大,后又逐渐变小 D.先逐渐变小,后又逐渐变大
6.如图11—l—15所示,一直杆可绕O点转动,为了提升重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中直杆 ( )
A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆
C.先是省力的,后是费力的 D.先是费力的,后是省力的
二、填空题:
图11-1-16 图11-1-17 图11-1-18
7. 如图ll—1—16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不计,那么拉力F的力臂L=__________cm,拉力的大小F=__________N.8.如图1l—1—17所示,OA是起重机的吊臂,可绕O点转动.在距O点6m远的B处吊有重3 000N的物体.为保证吊臂在水平位置平衡,则绕过定滑轮斜向下的拉力F为______N.将吊臂缓慢拉起,使A点升高2m的过程中,拉力变_____。(吊臂重不计)
图11-1-19
9.如图11—1—18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.使杠杆平衡,应在杠杆上的________点施加一个作用力,才能使用力最小,该最小作用力与物重G的比值是________。10.如图1l—1—19分离式导电滑环所示,轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则F=________N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F将________(变大/不变/变小).
图11-1-20
11.小亮利用轻质木条和透明塑料桶等器材制作了如图1l—1—20所示的测量密度的秤。只要把一定体积的待测液体倒入小桶中,就能通过移动秤砣的位置,从木条上的刻度读出液体的密度值。(1)设计中所用到的物理知识有________、________夏桑菊对新型冠状病毒有效吗。
(2)该秤的刻度是________的(均匀/不均匀)。
储压器
(3)若木条上A、B、C中有一点是零刻度,应该是 点。
(4)若让秤砣位置不变,仍可用该秤测量液体的密度,则应该把刻度标在塑料桶壁上,该刻度____(上/下)边的数值大。
三、解答题:
图11-1-21
12.如图1l—1—21所示,硬质均匀木条0A长为80cm,左端与竖直墙壁连接,可以绕O点自由转动,木条的A端以细绳悬于B点,木条水平,AB与木条垂直.一个质量为800g的小物块在木条上从O点以0.2m/s的速度向右匀速运动,经2.5s到达C点时,细绳恰好断裂,求细绳能承受的最大拉力是多少?(木条质量及物块的体积大小忽略不计)。