初二下册物理杠杆与滑轮名补教案_初二物理杠杆滑轮
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八年级下物理名补教案第11讲 目标提高班 名师培优精讲
【教学标题】杠杆与滑轮 【教学目标】
1.杠杆的定义以及基本要素； 2.掌握杠杆平衡条件及其运用；
【教学重点】
1.掌握定滑轮与动滑轮力学特点； 2.掌握滑轮组的力和距离之间的关系。
【教学难点】
1.滑轮组中的受力分析。
【进门得分】
1.下列关于F1力臂的作图中,正确的是()
2.园艺师傅使用如下图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴0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
3.如下图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,裕杠杆级慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中()A.变大B.变小 C.不变D.先变大后变小 4.一不法商贩在秤碗上粘了一小铅片,用这样的杆秤测得物体的质量比实际质量（）A.偏大B.偏小C.相同D.都有可能
5.如下图,0为支点,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆为()
A一定省力B.一定费力C.不省力也不费力D都有可能
【教学内容】
一、杠杆
1、定义:在力的作用下,能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。说明:①杠杆可以是直的也可以是弯曲,形状可以是任意形状的。
②有些情况下,可根据杠杆的实际转动情况,来确定支点。如:鱼杆、铁锹等。
2、杠杆的五要素:组成杠杆示意图
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母0表示 ②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示 ③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示
说明:动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点都在杠杆上
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动方向相反 ④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示
3、力臂的方法:(1)找到杠杆的支点0(2)画出力的作用线(虚线)(3)画力臂:过支点作出力的作用线的垂线段(虚线）(4)标出力臂(用大括号,注明是动力臂还是阻力臂)
4、研究杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡:是指杠杆静止或匀速转动状态
(2)实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂(3)杠杆的平衡条件(或杠杆原理
动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式:F1l1F2l2或:
F1l2 F2l1说明:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小，必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
5、杠杆的分类及应用：
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。特点:能省力但是费距离。
应用:撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。特点:费力但是省距离。
应用:缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。特点:不省力不费力 应用:天平,定滑轮等
说明:具体使用杠杆时应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆；当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆
二、滑轮
1、定滑轮
①定义:中间的轴固定不动的滑轮 ②实质:定滑轮的实质是:相当于等臂杠杆
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向 ④说明:对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G 绳子自由端移动距离S(或速度VF）=重物移动的距离h（或速度VG）
2、动滑轮 ①定义:轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。③特点使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。说明:理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=
1G；S=2h 2若只忽略轮轴间的摩擦则:拉力F=1/2（G物+G动)；S=2h3、滑轮组
①定义:定滑轮,动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=
1G ；S=nh n1(G物+G动)；S=nh n说明:组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动)/F，求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
【过手练习】
一、杠杆
例
1、如下图所示,用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向,其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为()
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 小练习: 1.下列属于费力杠杆的是()
2.一根杆秤,如果秤磁被磨损一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量()A.偏大B.偏小 C.相等 D.无法判定
2、滑轮和滑轮组
例
2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则（）
A.F甲F乙>F丙 C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙 小练习
1、一位同学双手的最大拉力为500N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,若不计滑轮重和摩擦,最多能提起的物重为（）A.1500NB.1000NC.500ND.250N2、关于使用滑轮组的论述,较全面的是:（）A、既可以省力,又可以省距离 B、有时既能省力,又能改变力的方向 C、一定可以省力,但不能改变力的方向 D、一定可以改变力的方向,省力与否要具体分析
【拓展训练】
1.(2014·资阳)如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点0转动,木条的A端用竖直细绳连接在地板上,OB=0.4m,在木条的B端通过细线悬挂一个高为20cm的长方体木块,本块的密度为0.8×10kg/m.B端正下方放一盛水的溢水杯,水面恰到溢水口处,现将木块缓慢浸入溢水杯中,当木块底面浸到水下10cm深处时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让一质量为100g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,则小球的运动速度为________m/s。(g取10N/kg)
332.(2014绵阳）如下图所示的杠杆是______杠杆(选填:“省力“或“贵力“),图中0为支点,F1 的力臂为l1,F2的力臂为l2，当杠片杆平衡时,F1与F2定量的关系式为__________。
3.(2017自贡)如图所示的杠杆正处于水平平衡,若在杠杆两边的钩码下再加一个钩码(钩码的质量都相同),杠杆将（）
A.还继续处于水平平衡B.右端上升,左端下降 C.右端下降,左端上升D.无法确定杠杆的运动状态
【出门检测】
1、一长直扁担长1.5m,前端挂200N的货,后端挂300N的货,则肩膀应该位于离扁担前端_____m处(不计扁担的重力)才能使扁担平衡,平衡后肩受到的压力为
2、如下图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,测力计的示数为_______N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为_______N3、在下图所示的两种常用工具中,属于省力杠杆的是________(选填“甲“或“乙”),使用这两种工具都______省功(选填“能”或“不能”)
4、如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点0自由转动,在B点挂一重为G的物体。为使杠杆平衡,应在杠杆上的______点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是________.5、如下图所示,物体A和B的质量相等(滑轮重力不计),当分别用力匀速提升物体A和B时,FA:FB=________。
6、的鱼时,钓鱼竿可看成一根_____杠杆,其支点位于图中的____点,要使 钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应_______一些(填增大或减小)
7、如下图,利用定滑轮匀速提升重物G,需要拉力F或F’,F和F’大小的关系是F____F’,(填大于、小于、等于)
8、一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按下图所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是_____图
9、如右图所示,动滑轮重为50N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物体的重是________N；若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降________m
10、如下图,每个钩码重0.49N,杠杆上每格长度相等,现用一弹簧测力计要求钩在支点右
侧,使它的示数为0.98N,且柱杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计应钩在点处,拉力的方向应_______；如要求弹簧测力计钩在支点左侧,使它的示数为0.49N,且杠杆仍保持平衡,则弹簧测力计应钩在________点处,拉力方向应________。
二、选择题
1、小星学习了杠杆后,他把了解到的杠杆进行了分类,如图所示,其中作用特点相同的一组是()
2、在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了()A.减小摩擦 B.使每组数据更准确 C.多次测量取平均值减小误差 D.获取多组实验数据归纳出物理规律
3、如下图所示,是撬道钉的示意图,当道钉对道钉撬的阻力F2是4000N时,要把道钉撬起,需要的动力F1最小为(不计道钉撬重)（）A、20NB、200N C、2000N D、20000N
4、学校国旗的旗杆下有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的是()A、这是一个动滑轮,可省力B、这是一个定滑轮,可省力
C、这是一个动滑轮,可改变力的方向D、这是一个定滑轮,可改变力的方向
5、在下图中,四种简单机械使用时,能省力的是()
【课后作业】
三、作图题
1.如下图所示,用裁纸刀裁纸,加在裁纸刀上的动力为F,支点在O点,请在图中画出动力臂并用l标明
2.如下图所示,请你画出利用滑轮组向下用力提起木箱的绕绳方法
3.如下图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,0为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图,并作出F1和F2的力臂l1和l2
四、实验题
1.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,有甲,乙两位同学作出了如下的猜想:(1)甲同学:动力阻力
动力臂阻力臂(2)乙同学:动力×动力臂=阻力×阻力臂
为了验证以上两种猜想是否正确,两位同学采用了如图所示的实验装置来进行实验和收集证据,井设计了如下的实验方案: A.按如图所示的装置安装实验器材。
B.在没有挂钩码时十,将杠杆调节至水平位置平衡。
C.将钩码(每个钩码的质量均为50g)分别挂在杠杆的两边并移动其悬挂的位置,重新将杠杆调节至水平位置平衡。
D.改变悬挂的钩码个数,并移动其悬挂的位置,使杠杆又在水平位置平衡。并将每次实验测得的数据都记录在下表中,那么:(1)在记录数据的表格中,根据实验装置右边的放大图补充表格中漏掉的两空(g=10N/kg)(2)在实验中,当杠杆处于水平位置平衡时,杠杆的重心在图中的______点
(3)综上所述,由此可得出的结论是:________________________________________。
