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    人教版12.2 滑轮图片课件ppt

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    这是一份人教版12.2 滑轮图片课件ppt,共60页。PPT课件主要包含了教学目标,探究杠杆的平衡条件,教学难点,教学重点,正确画出杠杆的力臂,思考1,思考2,思考3,思考4,固定点等内容,欢迎下载使用。

    能识别出杠杆,并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,会画力臂。
    通过实验探究,能得出杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。
    能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆。
    如图,勤劳而智慧的劳动者正在用硬木棒移动巨大的建材。你能用笔、文具盒等物体演示这个过程吗?
    也许大家在小学科学课上或生活中已经认识了这种简单机械——杠杆。实验中你的笔或图片中的硬木棒,这些工具在使用时,有什么共同特点?
    提示:仔细观察,实验中笔上的所有点都是随笔一起运动的吗?
    木板上钉了一只图钉,你会选用下图中的哪种工具把图钉从木板中拔出来呢?
    也许大家在小学科学课上或生活中已经认识了这种简单机械——杠杆。这些工具在使用时,有什么共同特点?
    提示:在如图所示过程中,这些工具上的所有点都是随工具一起运动的吗?
    杠杆:一根______,在力的作用下能绕着_________转动,这根硬棒就是杠杆。
    多“硬”的棒才符合杠杆定义中“硬棒”的要求?
    “硬”到不发生形变。(实际情况下指发生形变小到对于所研究问题来讲可以忽略不计。)
    “硬棒”必须是直的吗?对形状有什么要求吗?
    不是,实际上“硬棒”甚至不一定是棒。在这里它泛指有一定长度的,在外力的作用下几乎不发生形变的一切 物体。因此,根据实际用途,杠杆的外形是多种多样的,譬如:
    对于形态各异的杠杆而言,有哪些共同的、影响杠杆使用效果的因素呢?
    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O 到阻力F2作用线的距离l2。
    注:力的作用线是过力的作用点,沿力的方向的直线,用虚线哦!
    注:力臂就是从支点到力的作用线的垂直距离。
    请画出F1的力臂l1。
    你能画出下面这个杠杆的力臂吗?
    1、画出下面这个杠杆的力臂l1、l2,并思考动力和阻力有严格的界限吗?
    力的相互性中,施力物体也是受力物体。相似地,杠杆中,研究问题的角度不同,动力和阻力没有严格的界限!
    1、画出下面这个杠杆的力臂l1、l2。
    2、分析筷子使用时杠杆的五要素,并画出力臂l1、l2。
    体重不同的两个人如何使跷跷板平衡呢?
    大胖子向左移动的实质是改变了什么呢?
    改变了力臂的长短。力大对应力臂要____一些,杠杆才能平衡。
    如图,猜想杠杆的力臂和力有怎样的关系?
    杠杆中一个力和对应力臂保持不变的情况下,另一个力的力臂长该力就小一些,力臂短该力就大一些。
    杠杆的平衡对力和力臂有怎样更加具体的要求呢?
    由于杠杆应用广泛,因此研究出具体数量关系具有重要的意义,譬如:
    多大的力能够使汽车转向?
    多大的力能够使雷达“抬头”?
    F1+L1=F2+L2
    F1-L1=F2-L2
    F1/L1=F2/L2
    1、实验前如何调节杠杆的平衡?
    2、实验中如何方便地改变动力和阻力的大小?
    3、实验中如何快速测得动(阻)力臂?
    使杠杆水平平衡,这样力臂就会落在杠杆上,然后在杠杆上均匀标记刻度。
    实验器材:杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台
    测量的物理量:力的大小、力臂的长短
    1、调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。
    2、杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
    3、改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。
    4、在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
    若测力计斜拉,则示数如何变化?
    实验中多次测量的目的是什么?
    寻找杠杆平衡的普遍性规律,避免结论的偶然性。
    我们的哪个猜想符合实验结果呢?
    由实验可以得到杠杆平衡条件(阿基米德杠杆原理):
    动力 X 动力臂=阻力 X 阻力臂
    结论:当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
    注意:杠杆匀速转动时,也属于杠杆平衡。
    例题据《杭州日报》报道,2001年6月22日,在杭州动物园内,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量(图12.1-3甲)。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。如图12.1-3乙,吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时,弹簧测力计示数F1为200N。测得l1为6m,l2为4cm。若不计铁笼的质量,请估算大象的质量。g取10N/kg。
    解:人通过弹簧测力计对杠杆的拉力为动力F1=200N,动力臂l1=6m;不计铁笼的质量,则大象对杠杆的拉力为阻力F2,它等于大象所受的重力G,阻力臂l2=4cm=0.04m。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,
    图12.1-3甲现代版曹冲称象
    1、如图所示,将一个长方体的100N重物挂在杠杆的左端A点,OA =0.25m。一个人在杠杆支点右侧的B点通过滑环对杠杆施加了竖直向下的力F=25N,为使杠杆在水平位置静止,B点应距离O点多远?
    2、扁担长2m,两端物体的质量分别为50kg和30kg。若不考虑扁担的重力,人的肩头应在什么位置,扁担才平衡?
    3、伟大的古希腊哲学家、百科式科学家阿基米德曾经说过这样一句话,“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”请你用这节课学习的知识解释这句话所包含的物理原理,并尝试探讨其可能性。
    4、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码(每个质量相等),杠杆仍然平衡,如图,则:
    (1)左右力臂L1:L2=_______。
    (2)在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码,杠杆_____ (填“能或不能”)平衡?_____边下降?
    (3)若使杠杆再次平衡,可在______边的钩码下再挂______ 个钩码?
    (4)若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码,则 ____边将下降。
    1、l1=3l2,F1是F2的________倍。 F1:F2=2:5,l1:l2=________ 。 l1:l2=4:3,F2=60 N,F1=________ 。 F1=15 N,F2=75 N,l1=15 cm,l2=________ 。
    2、杠杆在动力和阻力作用下已处于平衡状态,采用下列办法不能使杠杆继续平衡的是(         )
    A、对杠杆再施加一个力,这个力的作用线通过支点;
    B、对杠杆再施加一个力,使这个力作用在杠杆的中心;
    C、使动力和阻力同时增大为原来的2倍;
    D、使动力臂和阻力臂同时减小为原来的1/2倍。
    我们身边有很多杠杆。例如,小朋友玩的跷跷板,拔钉子用的羊角锤,划船用的桨……仔细观察这些杠杆,看看他们各自的动力臂和阻力臂有什么关系?
    利用羊角锤拔钉子时,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?在使用时是省力了,还是费力了呢?
    通过画力臂可知,羊角锤拔钉子时,它的动力臂更长。在使用时,更省力。
    省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。
    你还能举出一些省力杠杆的例子吗?
    我们在使用省力杠杆时,得到了省力的利益,同时我们又付出了怎样的代价呢?
    我们(动力端)需要移动更远的距离。
    请注意观察,赛艇的船浆在划水时,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?在使用时是省力了?还是费力了呢?
    通过画力臂可知,划船时,船桨的阻力臂更长。在使用时,更费力。
    费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。
    你还能举出一些费力杠杆的例子吗?
    使用费力的杠杆,有什么好处呢?
    使用费力杠杆虽然费了力,却省了动力端移动的距离。
    等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。
    物理实验室中,我们使用的天平就是等臂杠杆。
    判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小
    1、下列工具在正常使用中,属于费力杠杆的是(      )
    2、如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是(       )
    A、沿F1方向的力最小;
    B、沿F2方向的力最小;
    C、沿F3方向的力最小;
    D、三个力的大小相等。
    1、各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。在图12.1-5中,哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆?要剪断铁片,应该使用哪种剪刀?剪纸时应该使用哪种剪刀?修剪树枝时应使用哪种剪刀?为什么?
    2、在图12.1-6中分别画出铅子、自行车手闸这两个杠杆(图中深色部分)工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。
    3、图12.1-7为指甲剪的示意图,它有几个杠杆?分别是省力杠杆,还是费力杠杆?
    4、搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图12.1-8所示。推车时,人手向上的力F应为多大?
    1、如图所示杠杆,在右端施一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是(         )
    2、如图所示杠杆,在右端施一个始终与杠杆垂直的力F,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时,F大小的变化情况是(         )
    3、如图,人的前臂可视为杠杆,此时弯曲肘将小球向上举起,下列说法中正确的是(         )
    A、前臂是省力杠杆,阻力臂变大
    B、前臂是省力杠杆,阻力臂变小
    C、前臂是费力杠杆,阻力臂变大
    D、前臂是费力杠杆,阻力臂变小
    1、如图所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在水平位置平衡,请在C处作出施加最小的动力F1的示意图及其力臂l1。
    根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知, F2l2不变,因此要使动力F1最小,则动力臂l1最大即可。注意:杠杆上的支点与力的作用点的连线为力臂时,力臂最长。
    2、如图用F大小的力把球推上台阶,若使F力最小,画出所加力的位置和方向。
    当没给出动力作用点时,在杠杆上找到离支点最远的点做动力作用点,支点和该点的连线为最大动力臂。
    点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用(如图),杠杆的支点在脊柱之顶,支点前后各有肌肉,头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来,有的收缩有的拉长,就形成低头仰头动作,从图中可以看出来低头比仰头要省力。
    当曲肘把重物举起来的时候,手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点,支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆,举起一份的重量,肌肉要化费6倍以上的力气,虽然费力,但是可以省距离。
    当你把脚尖翘起来的时候,是脚跟后面的肌肉在起作用,脚尖是支点,体重落在两者之间。这实际上是一个省力杠杆(如图),这时肌肉的拉力比体重要小。
    如果你弯一下腰,肌肉就要付出大约1200牛顿的拉力。这是由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆是一个费力杠杆(如图)。 我们长期弯腰工作时,往往感到腰部酸疼,就是肌肉被拉伤的缘故。
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