02 杠杆及杠杆平衡实验(原卷版)

第02讲杠杆及杠杆平衡实验
【学习目标】
1.理解杠杆,知道杠杆的支点,理解力臂的概念,在实际问题中的示意图,学会画力臂
2.理解杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,能根据杠杆的平衡条件完成有关的计算。
3.学会探究杠杆的平衡条件
【基础知识】
【情境引入+知识回顾】
思考:古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言:“给我一个支点,我就能撬起整个地球!”这句话有什么样的科学根据呢?山东行政学院学报
一、杠杆定义及五要素
【知识梳理】
杠杆的定义:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒叫杠杆.。
(教法指导:强调定义里出现的关键词“定点”“硬棒”,杠杆不
一定是一根直棒,它可以是各种不同的形状.)
杠杆五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂统称为杠杆五要素.
支点:杠杆绕着转动的固定点叫做杠杆的支点.
动力:促使杠杆转动的力.
阻力:阻碍杠杆转动的力.
动力臂:从支点到动力作用线的距离叫做动力臂.
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂.
【考点剖析】
例1、如图所示,杠杆在力F l、F2的作用下处于平衡状态,在图中画出已知力F l和F2的力臂L1和L2。
例2、如图所示,杠杆OA在力F l、F2的作用下处于平衡状态,L2是力F2的力臂,在图中画出力F2的示意图。
【真题演练】
1.如下图某同学斜拉旅行箱站立时的简化模型。请在图中画出阻力的示意图及阻力的力臂2.如下图所示,请你画出这根钓鱼竿杠杆五要素。
3.如下图所示,一根粗细均匀的筷子放在盛有半碗水的碗中,此时的筷子可以等效为一根绕O点转的杠杆,画出这时的杠杆五要素。
二、杠杆平衡条件:
上海电力学院图书馆【知识梳理】
杠杆的平衡是指杠杆静止不动,或者杠杆匀速转动.
杠杆在什么条件下才能处于平衡状态?我们通过一个小实验来看一下。
探究杠杆平衡条件实验:
实验目的:探究杠杆平衡的条件。
实验器材:带刻度的均匀杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码和细线等。
(实验步骤:1.把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。
2.将钩码分别挂在杠杆的两侧,调节钩码位置,使杠杆在水
平位置保持平衡。
3.多次改变钩码的数量和位置,重复实验,并记录实验数
据。
实验结论:当杠杆平衡时,动力X动力臂=阻力X阻力臂。
【考点剖析】
例1、如图所示,杠杆上的刻度是均匀的,每只钩码质量都相等,画出在杠杆的B点上需挂几个钩码才能使杠杆在水平位置平衡。
例2、如图所示,O为轻质杠杆AB的支点,杠杆上刻度均匀,在距支点10厘米的B处挂有600牛的重物,要使杠杆平衡,需要在A处至少加牛的力,且方向为。
例3、如图所示,轻质直杆OA可绕O点转动,直杆下端挂一重物G.现用一个始终跟直杆垂直的力F将
直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置,在转动过程中这个直杆()
A.始终是省力杠杆                        B.始终是费力杠杆
C.先是省力杠杆,后是费力杠杆            D.先是费力杠杆,后是省力杠杆
例4、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P是,直尺的A端刚刚开始翘起,如图所示,则此直尺受到的重力是多少?
例5 、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆在图所示位置静止,杠杆处于__________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,此时应先向_________调节平衡螺母,使杠杆在_____________位置平衡,这样的好处是_________________________。
(2)若在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,杠杆不在水平位置平衡,
则应__________________________________。
(3)实验得出:杠杆平衡条件是中华全国台湾同胞联谊会
_____________________________。
【真题演练】
1、如图所示,物体重为8 N,要使杠杆在水平位置平衡,在A点应施加的最小力为_______N,力的方向______.
2、如图所示,作用在杠杆左端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆由水平位
置OA缓慢拉至OB,则在这个过程中力F将__________(选填"变大"、"变
小"或 "不变").
3、如图所示,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________(填"变大"、"不变"或"变小" )
4、一根均匀木杆放在一水平桌面上,它的一端伸出桌面外边的那部分长度是木杆全长的1/3,如图所示.
(1)在木杆伸出端的B点加一个作用力F,当F=300N时,木杆的另一端A开始向上翘起,那么木杆的重力是多少?
(2)木杆在桌面上若不施加其他任何力时,允许伸出桌面以外的最大长度考德威尔
是多少?
5、在研究杠杆平衡条件的实验中:
(1)所用的器材有铁架台、带刻度的杠杆、细线、________和______。
(2)实验前,先调节杠杆两端的__________.使杠杆在________位置平衡。
(3)以挂在左边的钩码重力为动力,挂钩码的位置到支点的距离为动力臂.以挂在右边的钩码重
力为阻力,挂钩码的位置到支点的距离为阻力臂.当杠杆在水平位置平衡时,得到的表格中第
1、2两组数据,由此我们可以得到的结论:。
实验次数动力(牛) 动力臂(厘米) 阻力(牛) 阻力臂(厘米
1    4 10
2 20
2    2 15
3 10
计算机光盘3    3 10    2 20
(4)再以弹簧测力计的拉力为阻力,弹簧测力计在杠杆上的作用点的位置到支点的距离为阻力臂.
当杠杆在水平位置静止时,得到表格中第3组数据,由此我们判断造成这个结果的原因可能是。
三、杠杆的分类
【知识梳理】
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力、费距离。撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀、动滑轮
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力、省距离。人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
诱之以禽
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,不省力不费力。天平、定滑轮

本文发布于:2024-09-22 12:27:53,感谢您对本站的认可!

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标签:杠杆   位置   阻力   动力   支点
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