沪科版物理第十章机械与人导学案

1班级组别组内评价教师评价第十章机械与人10.1科学探究：杠杆平衡条件导学案（1）学习目标1．通过观察、体验建立杠杆概念2．知道杠杆五要素3．会画杠杆示意图重点难：杠杆的五要素画力臂探究杠杆的平衡条件；把实物抽象成杠杆理解力臂的概念【自主学习】探究知识点一：杠杆的基本概念（一）、杠杆思考：如何用一根硬棒撬起一块很重的石头？1、杠杆定义：。说明：从杠杆概念可看出，杠杆是“硬棒”，即杠杆使用时不应发生________________，因此绳子____________（填“不”或“也”）可以作为杠杆使用。2、联系生活中用的跷跷板、压水井、羊角锤等工具，思考它们在使用的过程中有什么共同点？⑴都是___棒⑵工作过程中都在________，转动过程中只有一点_____。3、总结杠杆的定义：在____作用下能绕________转动的硬棒，就是杠杆。（二）、杠杆的五要素1、以使用杠杆撬石头为例，找到杠杆的五要素：（可能会有两种答案）2、五要素：支点：用符号表示；动力：用符号表示；阻力：用符号表示；动力臂：用符号表示；阻力臂：用符号表示；3、生活中的杠杆实例：。探究知识点二：力臂的画法1、力臂的画法，先明确___________，再作出使杠杆转动的力和阻碍杠杆转动的力，即___________力和_________力，要注意，这两个力都是杠杆受到的力，作用点就都应在__________上；再由支点向这两个力的作用线作_______线，分别标志出________到两个垂足的距离，即为_____________和________________。做到由浅入深，循序渐进。2、画力臂的步骤：“一找点，二画线，三作垂线，四标注”1)确定支点2）确定力的作用线3）过支点到力的作用线作垂线4）标垂足，定力臂※强调注意：1）力臂是支点到垂足的距离，不是支点到作用点的距离，因此力臂不一定在杠杆上。2）力的作用线是一条直线，没有方向。3）作图细节方面：力臂，力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足；支点处用标记；5个名词必须用正确的字母表示。例题1.例题2.【展示交流】1．1）如图1是用螺丝刀撬图钉的示意图，画出动力杠杆示意图；2).如图2用杠杆吊起重物的情景，O是支点，请画出杠杆示意图。3)．图3画出物体A所受重力的杠杆示意图．2．1)画出图1中杠杆示意图2)．图2示，铡刀工作时的动力F1，O为支点。请在图中作出动力臂L1和铡刀受到的阻力3)．用钓鱼竿钓鱼2的示意图如图3所示，O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出：（1）鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图；（2）F1的力臂。3．1）如图1轻杆A端挂重物，OA在绳子拉力作用下保持平衡，画出绳对A点的拉力及力臂。2）．在图2、图3中画出各力的力臂。4．1）画出图1中动力F1的力臂L1．2）．如图2所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，O为支点，请在图中画出F1的力臂l1。3）、如下图所示的杠杆，请画出杠杆的动力臂和阻力臂．5、画出图中的力臂。6.画出图中各力的力臂7、画出图中的力的作用点和作用线。8、班级组别组内评价教师评价3第十章机械与人10.1科学探究：杠杆平衡条件导学案（2）学习目标1．知道杠杆平衡含义，能用实验探究杠杆平衡条件，通过观察和实验，理解杠杆平衡条件。2．知道杠杆的三类，知道杠杆省力和省距离的原因。3．能认识生活中常见的杠杆类工具，并归类。【自主学习】探究知识点一：：杠杆的平衡条件1、什么是杠杆的平衡状态？杠杆的平衡是指杠杆处于或者2、猜想：杠杆的平衡可能与哪些因素有关?3、实验设计1）所需器材：，，2）研究杠杆平衡条件的实验：实验时，应注意以下几点：调节杠杆自身，使它静止时处于水平位置，每次都要求杠杆静止时处于水平位置，这样力臂的数值就能杠杆上直接读出；3）实验步骤：1.调节杠杆在水平位置平衡。（注意：左右两端平衡螺母都往_______处调。）2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在杠杆右侧竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数F1，钩码对杠杆的拉力F2是阻力。3.只改变钩码数量（即只改变F2）或只改变钩码的位置（即只改变l2），或只改变弹簧测力计的位置（即只改变l1），分别观察弹簧测力计的示数变化，得出三组数据，记录在表格中：4）需要测量的量：，，，。5）记录数据的表格：试验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm123分析比较表中数据，得到结论：杠杆的平衡条件也叫做杠杆原理：数学表达式：。2）典型例题：1、如图所示，能够使杠杆平衡的最小的力是（）A、F1B、F2C、F3D、无法确定根据杠杆平衡条件，求作最小动力问题，就是转化为找最长力臂问题。2、如上图所示，当弹簧测力计斜着拉的话，拉力如何变化?探究知识点二：杠杆的的应用和分类杠杆可分为三类：1、省力杠杆：力臂关系力的关系，省距离？实例：2、费力杠杆：力臂关系力的关系，省距离？实例：3、等臂杠杆：力臂关系力的关系，省距离？实例：典型例题：1．在探究杠杆平衡条件的实验中：(1)小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是、。(2)如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码个。(3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将(变大/变小/不变)，其原因是。(4)在如右下图所示的装置中，每个钩码重1N（杠杆上每格等距，杠杆自重不计），要使杠杆在水平位置平衡，小张在A处应挂个1N重的钩码，而邻组的小强在B处施加一个竖直方向的力，也使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应,大小为N。(5)张强同学的实验记录如下表格所示，杨明同学对其进行了评估：○1这三组数据中，实验序号为_____的一组数据肯定是错误的。○2经检查后，发现是测量动力臂时读错了数，动力臂应该是________m.○3改正错误后，得出杠杆的平衡条件是：________________________（用公式表示）。【课堂展示1】1、小明同学探究杠杆平衡条件：（1）实验前没有挂钩码时，小明发现杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向调，使杠杆在水平位置平衡；这样做的目的是○1；○2____________________________________________.（2）三次实验数据记录表格如下：4实验序号动力F1（牛）动力臂L1（厘米）阻力F2（牛）阻力臂L2（厘米）12424246383846①小明用如图甲所示进行第3次实验，弹簧测力计的所示如图乙所示，则动力F1=N②分析三次实验数据，发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可能是。（3）小明通过实验探究，得出了杠杆平衡条件,内容为__________________________.2．如右图3所示，轻质杠杆支点为O，在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码，每一个钩码的质量相等，杠杆恰好在水平位置平衡，如果两边各拿走一个钩码，杠杆将()A．仍保持平衡并静止B．不平衡，顺时针转动C．不平衡，逆时针方向转动D．匀速转动1、以下是小丽和小宇同学在研究“杠杆平衡条件”的实验出现的情况：⑴在进行实验时，应先调节杠杆使它在位置静止，在这一位置静止的好处是。若杠杆被支起后，左端高右端低，则应进行的操作是。⑵小丽在实验时，忘了一部分数据的记录，请你帮助完成下表：次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m120.01120.0340.06⑶实验时，老师只给小丽10个相同的钩码，当在杠杆的左端挂上如图位置的三只钩码时，则为使杠杆平衡，小丽应在杠杆的另一端的什么位置处挂几个钩码？；⑷当小宇在拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡，读出测力计的示数，并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力×动力臂≠阻力×阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗？。3、（2010恩施）如图所示，把一根质量是2kg且质量均匀分布的木棒AOB从O点悬挂（AO=3OB），当在B端挂一个重物时，木棒恰在水平位置平衡。求此重物的质量是多少？4、(2010义乌)．某科学兴趣小组利用硬棒（质量一可忽略不计）、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。(1）此时物体B的重力是多少牛？(2）保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。5.如图所示，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_____.6、甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时，分别得到下面两组数据和结论。他们在交流时，甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认为甲组产生错误的原因有那些？甲组产生错误的原因：。7．在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？8．图8-17中，OB为轻质杠杆，OA=60cm，AB=20cm。在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物，要使杠杆在水平位置上平衡，在A点加一个多大的竖直向上的拉力？【课堂展示2】甲组乙组次数动力动力臂阻力阻力臂动力动力臂阻力阻力臂1455474214234436483345210结论动力+动力臂=阻力+阻力臂动力*动力臂=阻力*阻力臂图8-175AOB1．图5中属费力杠杆的是2．如图8所示，一名同学在做俯卧撑，如果把人的躯干看作一个杠杆，这是一个________（填“省力”或“费力”）杠杆，该杠杆的支点是________（填图中字母）。3．为使杠杆ON在图9位置能保持静止，需在M点施加一个力F．画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图；4．如图10所示，把一根质量是2kg且质量均匀分布的木棒AOB从O点悬挂（AO=3OB），当在B端挂一个重物时，木棒恰在水平位置平衡。求此重物的质量是多少？5、钓鱼杆、铡刀、筷子、啤酒瓶起子中属于省力杠杆的是。6、下列所给的装置中属于费力杠杆的是（）A、用锨除土B、手推车C、剪铁用的剪刀D、夹煤球的夹子7．一根木棍，在其重心处将其吊起，恰好处于水平平衡(如左下图)，若从重心处切断，那么左端质量______右端质量．8、如图所示，杠杆处于平衡状态，每个钩码的质量相等，若在两端再加1个同样的钩码，要使杠杆恢复平衡，可行的方法是（）A左侧的钩码向左移一格，左侧的钩码不动B左侧的钩码向左移一格，右侧钩码向右移一格C左侧的钩码向左移一格，右侧的钩码不动D左侧的钩码不动，右侧钩码向右移一格9．列车上有出售食品的手推车(如图)，若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可视为杠杆，支点是______(写出字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______，此时手推车可以视为______力杠杆．10．在左下图中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和这个力的力臂(O为支点)．11．有一均匀圆柱体放在水平地面上如右上图所示，靠在台阶边，为了使它滚上这个台阶，在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?在图上标出这一点，并画出此力的方向和力臂．12、一粗细不均匀的木棒放在水平地面上，若轻轻抬起粗的一端，用的力为40牛，若轻轻抬起细的一端，用的力为10牛，则此木棒重为（）A、30牛B、50牛C、400牛D、25牛13、跷跷板上一端坐一小