杠杆和滑轮汇总

个性化教学辅导教案学科：物理任课教师：授课时间：2014年9月20日(星期日)9：30~11：30姓名年级初三性别女教学课题杠杆和滑轮教学目标知识点：杠杆和滑轮考点：1、知道什么是杠杆及杠杆五要素；2、会画杠杆的力臂；3、理解杠杆的平衡条件及应用，会判断省力杠杆和费力杠杆。4、理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用；5、理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图。方法：理解相关的概念，在做题中学会运用。重点难点重点：杠杆、杠杆的平衡条件、滑轮、滑轮组、根据要求设计滑轮组难点：杠杆力臂的画法；分清省力、费力、等臂杠杆；滑轮及其应用课前检查作业完成情况：优□良□中□差□建议__________________________________________课堂教学过程第一节杠杆知识点一、杠杆一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。要点诠释：1、杠杆的五要素支点：杠杆可以绕其转动的点O。动力：使杠杆转动的力F1。阻力：阻碍杠杆转动的力F2。动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离L1。阻力臂：从支点到O阻力F2作用线的距离L2。2、杠杆的力臂力臂的画法：（1）明确支点，用O表示（2）通过力的作用点沿力的方向画一条直线（3）过支点O作该力的作用线的垂线（4）用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段，写上相应的字母L1（或L2)【例题】下列关于杠杆的知识说法正确的是（）A、力臂必须与杠杆垂直B、动力臂与阻力臂一定在支点的同一侧C、力臂是从支点到力的作用点的距离D、动力臂应与动力作用线垂直【总结】本题考查的杠杆力臂的基础知识点。做力臂实际上就是数学课中“作点到线的距离”。数学里的“点”在物理中就是杠杆的“支点”，“线”就是“力的作用线”。所做的垂线段就是杠杆的力臂。【练习】1、关于力臂，下列说法不准确的是（）A力臂一定在杠杆上B支点到动力的作用线的距离叫动力臂C支点到阻力的作用线的距离叫阻力臂D力的作用线通过支点，这个力的力臂为零2、如图所示是撬石头的撬棒，它的支点是________点，动力是________，它是杠杆转动的力。阻力是________，它是________杠杆转动的力，动力臂是________，阻力臂是________。因为撬棒的动力臂________阻力臂，所以撬棒是________杠杆。练习2练习43、关于力臂，下列说法正确的是()A．力臂一定在杠杆上B．力的作用线通过支点时，力臂为零C．从支点到力的作用线的距离叫阻力臂D．杠杆越长，力臂越大4、酒起子也是个杠杆．你注意了吗?用酒起子起酒瓶盖时，起下来的瓶盖有时会发生变形，有时不发生变形．如图所示，用起子起瓶盖时，假设瓶盖没有从B点发生明显弯折，那么这个杠杆的支点是()A．A点B．B点C．C点D．D点【例题】如图所示，轻质杠杆的支点在O点，在杠杆A点用力F1竖直向上拉。请画出拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。【总结】画力臂的步骤：首先在杠杆的示意图上，确定支点O，再从支点O向力的作用线作垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂。力臂用虚线表示，支点到垂足用大括号勾出，并用字母L1表示是动力臂。注意力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。【练习】1、如图所示，杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F1的力臂，在图中画出力F1。2、下图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是()3、在下图中，画出各力的力臂。4.在下图的两个图中，画出各力的力臂.5.如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图.6.如图所示,画出作用在“瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。7.如图所示,O是杠杆OA的支点,画出图中拉力F1和F2的力臂L1和L2。8.如图所示,作出图示闸刀使用中的两个力臂,并标明L1和L2。9、如图所示,画出图中动力F1的力臂。10.如图所示,是一种常见的活塞式抽水机的示意图,请画出支点O和力F1和F2的力臂。11.图所示,是锅炉的保险阀,请在图上标出杠杆的支点O、蒸汽产生的动力F1及动力臂Ll。12.如图所示,请画出钓鱼杆的阻力臂。13.如图所示,作出力F的力臂。14.如图所示,在图中画出力F1和Ｆ2的力臂。15.如图所示,工人师傅用吊车搬运集装箱;集装箱重G=2×104N,支撑杆对吊车臂的支持力为F;在图中画出集装箱所受重力的示意图和支持力F对转动点O的力臂。16.如下图甲所示的钢丝钳,其中A为剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴;图乙为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。17..画出使杠杆AB在图示位置静止时,所施最小力F的作用点及方向。18..如图所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端Ａ是动力作用点。⑴在图上标出:当动力方向向上时,杠杆的支点ａ;当动力方向向下时,杠杆的支点ｂ。⑵在图上画出:撬动石块所需动力Ｆ为最小值时其方向。知识点二、杠杆平衡条件杠杆在动力和阻力的作用下保持静止或匀速转动，我们就说杠杆平衡了。要点诠释：1、杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写为：F1L1=F2L2注意：这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。2、杠杆分类：（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。（2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。（3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。列表如下：杠杆种类构造特点应用举例优点缺点省力杠杆L1＞L2省力费距离钳子、起子费力杠杆L1＜L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板注意：没有既省力、又省距离的杠杆。【例题】小明在做“研究杠杆平衡条件”实验时进行了如下实验步骤：把杠杆的中点支在支架上；把钩码挂在杠杆的两边,改变钩码的位置使杠杆平衡；记下两边钩码的重量,并用尺量出它们的力臂,分别填入实验数据的表格内；改变力和力臂的数值,做三次实验；求出各次实验的动力乘以动力臂和阻力乘以阻力臂的数值。(1)请你指出小明在哪一步前漏掉了一个重要的步骤，这个步骤是：____________________________________________。(2)由此实验结果可知:如果实验中所用钩码质量都相同，在如图所示的杠杆B处应该挂____个钩码,才能使杠杆平衡。(3)小明记录了如下表的数据,从数据上不难看出：第_____次实验数据是错误的。实验次数动力F1(N)动力臂L1(m)阻力F2(N)阻力臂L2(m)120.0440.02260.0640.09340.0360.04【总结】知道杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂；F1L1=F2L2，利用公式解决问题。【练习】1.在探究杠杆平衡条件的实验时，实验前发现杠杆左端低，右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节；实验时，在A点悬挂两个总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉（如图所示），使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为N，此时杠杆属于杠杆。2、请根据杠杆平衡条件在下面表格空白处填上适当数据。3、如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点．这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中，麦秸秆在水平方向始终保持平衡，则()A．两蚂蚁的质量一定相等B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D．两蚂蚁对麦秸秆的作用力一定相等4、在探究“杠杆的平衡条件”实验中：（1）首先，调节杠杆两端的，使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，这样便于。（2）如图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的口处已挂着2个0.5N的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的处，挂上个0.5N的钩码。5、在研究杠杆平衡条件实验中：实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cmk1151.510（1）通常情况下调节两端螺母让杠杆在水平位置平衡，其好处是．（2）在调节杠杆之前，杠杆停在了如图所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（填“左”或“右”）调节．（3）杠杆调节平衡后，在此后的实验中（填“可以”或“不可以”）通过旋动两端的平衡螺母来使杠杆恢复平衡．（4）小明仅做一次实验并记录了相关数据，如表中所示，就得出了杠杆平衡条件是：F1L1=F2L2的结论，这明显是不可靠的，原因是．6、物理实验小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）移动，将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量．（2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为N．测量序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm①120210②2151.520③35115（3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”．这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中（填字母）．A．没有改变力的大小B．没有改变力的方向C．没有改变力的作用点D．实验次数较少，结论具有偶然性．7、小聪估测书包重量，现有细绳、重量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水，空瓶的质量忽略不计．（1）这瓶水的质量m=，重量G=．（1mL=1cm3，水的密度是1g/cm3，g=10N/kg）（2）手提细绳，如图，若硬棒水平静止．在图中标示需要测量的长度．（3）书包的重量约为（用上述求得及所测得的物理量符号标示）（4）若测量中硬棒挂书包一端下沉，你有什么办法让硬棒恢复水平平衡？图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（）A撬棒C核桃夹B羊角锤D食品夹【总结】该题考查了学生对物理模型的抽象、分析能力，判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断。【练习】1、下列几种杠杆类工具，在使用时属于费力杠杆的是（）A．测物体质量的天平B．夹取食物的筷子C．开啤酒瓶盖的扳手D．剪铁皮的剪刀2、使用动力臂小于阻力臂的杠杆费________，但是可以省________，使工作方便。3、如图所示是安装在铁道路口的道口栏木机，当火车接近道口时，落下电动栏木机栏杆，阻挡行人和车辆通过，当火车通过后，在A处施加一个动力，可将栏杆拉起来，此时它是一根()A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．无法确定4、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴D处靠近，这样做的目的是为了()A．增大阻力臂，减小动力移动的距离B．减小动力臂，减小动力移动的距离C．增大动力臂，省力D．减小阻力臂，省力【例题】如图所示，用道钉撬来撬铁路枕木上的道钉，加在道钉撬长柄上的力为180N，它的力臂是50cm，阻力臂长是10cm，则道钉对道钉撬的阻力是多大？【练习】1、有一个动力臂、阻力臂之比为5:2的杠杆，当阻力为500N时，动力多大？2、已知作用在某杠杆上的动力是2N，阻力是5N，阻力臂是5cm，为使杠杆平衡，动力臂长________cm，若将阻力增大2.5N，仍使杠杆平衡，不改变力臂长