物理九年级全册第十一章 简单机械和功1 杠杆精品备课ppt课件
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课程标准要求(义务教育课程标准物理2022版)
◎理解杠杆平衡条件,并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。
重点: 探究杠杆的平衡条件。难点: 探究杠杆平衡条件的方案设计。
当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,或作缓慢地匀速转动时,我们说杠杆平衡了。
提问:什么是杠杆的平衡?
想一想:杠杆平衡时,需要满足一定的条件吗?
2. 设计实验:(1)器材:
杠杆保持静止或匀速转动
带刻度的杠杆,线,支架,钩码,弹簧测力计。
(2)步骤:a. 把杠杆安装在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。b. 在杠杆两边挂钩码,把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力,支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力。改变钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,记下动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的数值。
分析表中的数据,找出它们之间的关系,你从中有什么发现?
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1 · L1=F2 · L2
当杠杆平衡时: F1×L1=F2×L2
上式表明:动力臂L1是阻力臂L2的几倍,动力F1就是阻力F2的几分之一。
省力杠杆:L1>L2 动力小于阻力 特点:省力,但费距离 应用:羊角锤费力杠杆:L1<L2 动力大于阻力 特点:费力,但省距离 应用:钓鱼竿等臂杠杆:L1=L2 动力等于阻力 特点:不省力也不费力 应用:天平
由 F1L1=F2L2 ∵L1>L2 ∴F1< F2这是省力杠杆
可见,省力杠杆虽然省力,但费了距离
由 F1L1=F2L2 ∵L1 < L2 ∴F1 > F2这是费力杠杆
可见,费力杠杆虽然费了力,但可以省距离
由 F1L1=F2L2∵L1 = L2∴F1 = F2这是省力杠杆
等臂杠杆不省力,也不省距离
省力杠杆的特点 A 动力臂大于阻力臂 B 省力但是费距离费力杠杆的特点 A 动力臂小于阻力臂 B 费力但是省距离等臂杠杆的特点 A 动力臂等于阻力臂 B 不省力也不省距离
这些常见器具都应用了杠杆,请分别说出它们各属于哪类杠杆,并说明理由。
1.在下列工具中省力的是哪一组( )A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉子;B. 镊子、钓鱼杆、剪子;C. 铡刀、天平、钓鱼杆;D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼杆。
2.下列说法中哪些是正确的( )A. 使用杠杆一定会省力;B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂;C. 动力臂是支点到动力作用点的距离;D. 等臂杠杆不省力也不省距离。
3.如图所示,小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是A. 苹果的重力B. 橘子的重力 C. 杠对橘子的支持力D. 苹果对杠的压力
4.下列工具在使用时属于费力杠杆的是( )
5.如图所示,轻质杠杆支点为O,在杠杆两端分别挂上一些质量相等的钩码,恰好保持水平平衡,如果两边各拿走一个钩码,杠杆将 ( ) A、仍保持平衡 B、不平衡,向逆时针方向转动 C、不平衡,向顺时针方向转动 D、保持平衡,但做匀速转动
6.研究杠杆平衡条件的实验装置如图所示,在未挂钩码时,平衡螺母的作用是__________________________,挂上钩码后,发现杠杆不平衡,则应______________________________________________。
移动钩码的位置(或改变钩码的个数)使杠杆在水平位置平衡
7. 某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验中,进行以下操作:(1)调节杠杆两边的螺母,使杠杆平衡。(2)在杠杆支点的两边挂上数目不等的钩码,通过移动悬挂钩码的细绳位置,并调节杠杆两边的螺母,使杠杆重新平衡,记录有关数据。请指出该同学在上述两步操作中存在的问题。(1)_____________________________________.(2)_________________________________________.
应使杠杆在水平位置平衡.(这样才可以在杠杆上直接读取力臂的长度.)
加挂钩码后就不能再去调节螺母,只能通过移动钩码的位置或加减钩码来达到新的平衡.
8.在“研究杠杆平衡条件”的实验中:(1)所用的器材有弹簧测力计,支架,线,_______和______________.(2)实验前,先要调节杠杆两端的________.使杠杆在___________.强调这一平衡位置的目的是__________________________________.(3)如图所示的杠杆已处于平衡状态,若左端所挂重物的重力是1N,则弹簧测力计的示数______2N,因为弹簧测力计拉力的力臂______OA的长度(均填“大于”、“小于”或“等于”).如果要在杠杆上直接可以读出力臂值来计算,那么弹簧测力计应沿_________方向拉着杠杆.(4)该实验得到的结论是: ____________________________________
便于直接在杠杆上读出力臂的值
杠杆平衡时:动力动力臂=阻力阻力臂
9.如图所示为使杠杆平衡,F1、F2、F3 三次分别作用在A点,其中______最小。
杠杆的平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂
1. 杠杆平衡的含义:在力的作用下,如果杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动,我们就认为杠杆平衡了。 杠杆在水平位置静止、在倾斜位置静止或匀速转动时,杠杆都处于平衡状态。 平时我们为了研究问题的方便,通常让杠杆在水平位置平衡。2. “探究杠杆的平衡条件”实验实验器材有:杠杆、支架、钩码,装置如图所示。
实验前首先要通过调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是使杠杆的自身重力对杠杆平衡不产生影响,当杠杆处于水平位置平衡时,其重心刚好落在支点上,重力的力臂为零,这样杠杆的自身重力对杠杆的转动不产生影响。无论左端的平衡螺母还是右端的平衡螺母,调节平衡时,总是向偏高的一端调。 实验前,杠杆空载时,调节平衡螺母使杠杆平衡;在实验过程中不能再调节平衡螺母使杠杆平衡,只能通过改变钩码的数目或调节钩码位置使杠杆平衡。杠杆调节平衡后,在杠杆左、右两端分别挂上一定数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆子在水平位置重新平衡,这时两边受到的钩码的作用力大小都等于钩码的重力,由于杠杆是水平的,钩码悬挂点到支点的距离就等于力臂的大小
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