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文檔簡介

1、優(yōu)秀教案歡迎下載學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握杠桿和滑輪的工作原理;2、能夠分析省力杠桿和費力杠桿;3、掌握動滑輪和定滑輪對力的改變方式,分析滑輪組的受力;4、能夠運用所學(xué)知識解釋生活中的杠桿和滑輪現(xiàn)象。教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容回顧1、什么是力?我們將一個物體對另外一個物體的作用叫做力。2、二力平衡。物體處于靜止或勻速運動狀態(tài),我們稱物體處于平衡狀態(tài),處于平衡狀態(tài)的物體所受到的力叫做平衡力。如果物體只受到兩個力而處于平衡,我們把這種情況叫做二力平衡。3、物體的受力分析。一般情況下是一“重”、二“彈”、三“摩擦”四“場力”。其中重是重力指物體受到地球引力的作用而受到的力;彈是彈力指發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原來的形狀

2、,對跟他接觸的物體產(chǎn)生的作用,通常包括地面的支持力、水的壓力和繩索的拉力等,方向總是與接觸面垂直的;場力一般指電場力和磁場力。【教法】引導(dǎo)學(xué)生回顧。知識精講知識點一(杠桿)【知識梳理】1、概念:如下圖所示,各種工具在使用過程中都是繞這某一點固定轉(zhuǎn)動的,我們把在力的作用下繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿。優(yōu)秀教案歡迎下載2、杠桿的五要素(1)支點:杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點,通常用o 表示。(2)動力:為達到目的而使杠桿轉(zhuǎn)動的力,通常用1f表示。(3)阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力,通常用2f表示。(4)動力臂:從支點到動力作用線的距離,通常用1l表示。(5)阻力臂:從支點到阻力作用線的距離,通常用2l表示?!窘谭?/p>

3、】通過展示圖片和舉實際的例子,讓學(xué)生知道什么使杠桿?!纠}精講】例 1.一根棒在力的作用下,能夠,這根棒就叫做杠桿。杠桿的支點是指,作用在杠桿上,促使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做,杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做阻力。從到的距離叫做動力臂。【教法】:逐步幫主學(xué)生疏導(dǎo)概念,使學(xué)生進一步掌握杠桿概念?!窘馕觥浚焊鶕?jù)杠桿的概念知道杠桿是力的作用下繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒,由杠桿的五要素可知支點是杠桿繞優(yōu)秀教案歡迎下載著轉(zhuǎn)動的固定點,使杠桿轉(zhuǎn)動的力是杠桿的動力,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力是杠桿的阻力,動力臂是從支點到動力作用線的距離?!敬鸢浮浚河?;繞固定點旋轉(zhuǎn);杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點;動力;阻礙;支點;動力作用線;垂直?!菊n堂練習(xí)】1. 畫出圖中

4、各力的力臂?!窘谭ā浚簩恿Ρ酆妥枇Ρ鄣母拍?,進行認(rèn)真的梳理和解剖?!窘馕觥浚阂驗榱Ρ凼侵c到力的作用線的距離,就是支點到延著力的方向的最短距離,就是力臂與力的作用線垂直?!敬鸢浮恐R點二(杠桿的分類)【知識梳理】1、杠桿的平衡杠桿在動力和阻力的作用下靜止 或勻速轉(zhuǎn)動,就說此時杠桿處于平衡 狀態(tài)。在“重心”理論的基礎(chǔ)上,阿基米德發(fā)現(xiàn)了杠桿原理,即“二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。其公式為:動力動力臂=阻力阻力臂,即2211lflf。優(yōu)秀教案歡迎下載2、杠桿的分類(1)省力杠桿 :l1l2,f1f2, 省力、費距離。如拔釘子用的羊角錘、鍘刀,瓶蓋扳子,軋刀,動滑輪,手推車剪鐵皮的剪刀

5、及剪鋼筋用的剪刀等。 (2) 費力杠桿 :l1f2, 費力、省距離,如釣魚竿、鑷子,筷子,船槳, 裁縫用的剪刀等。 (3) 等臂杠桿 :l1=l2,f1=f2, 既不省力也不費力,又不多移動距離,如天平、定滑輪等。注意:沒有任何一種杠桿既省力又省距離?!窘谭ā客ㄟ^具體例子的分析,讓學(xué)生掌握杠桿的平衡原理,學(xué)會辨別各種杠桿?!纠}精講】例 1.如圖所示輕質(zhì)杠桿oa上懸掛著一重物g,o為支點,在a端用力時杠桿平衡。下列敘述正確的是()a.此杠桿一定是省力杠桿。b.沿豎直向上方向用力最小。c.此杠桿可能是省力杠桿,也可能是費力杠桿。d.沿 oa方向用力也可以使杠桿平衡?!窘谭ā浚悍治鱿到y(tǒng)的阻力臂、阻

6、力、動力和動力臂,根據(jù)杠桿平衡的關(guān)系,對答案進行分析排除?!窘馕觥浚阂驗闊o法確定動力臂的大小,a錯誤;沿垂直杠桿向上,動力臂最大,動力最小最省力,b錯誤;沿 oa方向,動力臂是零,杠桿無法平衡,d錯誤;不同方向的力可以確定不同的動力臂,因此動力臂可能很大,也可能很小,所以此杠桿可能是省力杠桿,也可能是費力杠桿,c正確?!敬鸢浮浚?c例 2.如圖所示,屬于費力杠桿的工具是()優(yōu)秀教案歡迎下載【教法】:化成簡單受力示意圖,分析阻力臂、阻力、動力和動力臂的關(guān)系?!窘馕觥浚杭舻对谑褂眠^程中,動力臂大于阻力臂,故剪刀為省力杠桿,a不符合題意;起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,故剪刀為省力杠桿,b不符合

7、題意;鋼絲鉗在使用過程中,動力臂大于阻力臂,故剪刀為省力杠桿,d不符合題意;鑷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,故剪刀為費力杠桿,c。符合題意【答案】: c 【課堂練習(xí)】1. 如圖所示,重力為g的均勻棒懸于o點成豎直,現(xiàn)在下端施一水平拉力讓棒緩慢轉(zhuǎn)過角,在棒轉(zhuǎn)動的過程中() a.動力臂逐漸變大 b.阻力臂逐漸變大 c.動力不變 d.動力逐漸減小【教法】:分析在變化在變化過程中阻力臂與動力臂的變化。【解析】:杠桿轉(zhuǎn)動的過程中符合杠桿平衡的條件,即阻力為硬棒的重力,大小不變,硬棒在豎直位置時,重力的力臂為零,轉(zhuǎn)過角后,重力的力臂(阻力臂)逐漸增大,故b正確;當(dāng)硬棒在豎直位置時,f 的力臂是杠桿的長

8、度,且力臂最長,當(dāng)杠桿轉(zhuǎn)過角后,力與杠桿不在垂直力臂變小,故a錯誤;根據(jù)杠桿平衡條件可得,阻力與阻力臂乘積增大,而動力臂減小,則動力是逐漸增大的,故c、d錯誤?!敬鸢浮浚?b 2. 如圖所示, o為杠桿的支點,第一次杠桿在重物g和力1f的作用下處于水平位置平衡。如果二次杠桿在重優(yōu)秀教案歡迎下載物 g和力2f的作用下仍然在圖中位置保持平衡,下面關(guān)系中正確的是() a.21ff b.21ff c.21ff d.gff12【教法】:分析兩次平衡過程中力臂的關(guān)系,再根據(jù)杠桿平衡條件判斷力的大小?!窘馕觥浚旱谝淮胃軛U在g和1f的作用下處于平衡時,1f的力臂為o到1f作用點的桿長1l,重力 g和重力的力臂

9、2l為整個桿的長度,由杠桿平衡條件可得211lglf, 又由圖可知21ll, 所以gf1;當(dāng)?shù)诙胃軛U在重物g和2f的作用下時,2f的力臂為1l,如圖所示,由圖知道11ll, 為了使杠桿仍在圖中位置保持平衡。因為g和重力的力臂無法改變,又2f力臂1l變小,則21ff。故選 c、d?!敬鸢浮浚?c、d 知識點三(滑輪)【知識梳理】1、滑輪的概念和分類用繩索或鏈條繞過具有轉(zhuǎn)動軸的光滑圈輪就叫做滑輪。優(yōu)秀教案歡迎下載根據(jù)轉(zhuǎn)動軸是否跟物體一起運動分為動滑輪和定滑輪。轉(zhuǎn)軸跟著物體運動的叫做動滑輪;轉(zhuǎn)軸位置固定不變的叫做定滑輪。2、定滑輪(1)實質(zhì)是個等臂杠桿。(2)特點是可以改變動力的方向、不省力、不省

10、距離。3、動滑輪優(yōu)秀教案歡迎下載(1)實質(zhì)是動力臂等于阻力臂2 陪的杠桿。(2)作用是不改變力的方向、省一半的力、費一倍的距離?!窘谭ā客ㄟ^圖片分析,理清楚滑輪以及動滑輪和定滑輪的概念,了解動滑輪及定滑輪與杠桿的關(guān)系?!纠}精講】例 1、如右圖所示,物體重10n,且處于靜止?fàn)顟B(tài)。該滑輪是滑輪,手拉彈簧測力計在1 位置時的示數(shù)為n。若手拉彈簧測力計在1、2、3 三個不同位置時的拉力分別是f1、 f2、f3,則它們的大小關(guān)系是f1 f2 f3。這證明使用定滑輪不能改變力的,只能改變力的?!窘谭ā浚鹤寣W(xué)生根據(jù)定滑輪的特點,分析各個力與重力的關(guān)系?!窘馕觥浚河蓤D可知該滑輪為定滑輪,定滑輪的特點是,即不

11、省力也不費力,但能改變力的方向?!敬鸢浮浚憾?;10;=;=;大小;方向。例 2、如右圖所使用的滑輪為滑輪。若物重g = 400n,不計滑輪、繩子的重量及摩擦,勻速提起重物所需的拉, f = n?!窘谭ā浚鹤寣W(xué)生根據(jù)動滑輪滑輪的特點,分析各個力與重力的關(guān)系。【解析】:由圖可知該滑輪為動滑輪,由于不計滑輪、繩子的重量及摩擦,由動滑輪特點可知拉力為重力的二分之一,即nnf20040021?!敬鸢浮浚簞樱?00n。【課堂練習(xí)】1、定 滑 輪 實 質(zhì) 是杠 桿 , 使 用 定 滑 輪 可 以 改 變, 但 它 不能。 動 滑 輪 實 質(zhì) 是的 杠 桿 , 使 用 動 滑 輪優(yōu)秀教案歡迎下載可力,但改變力

12、的方向。如下圖所示的甲、乙兩個裝置中各使用了一個滑輪。其中甲圖中的滑輪是滑輪,乙圖中的滑輪是滑輪?!窘谭ā浚褐笇?dǎo)學(xué)生對兩種滑輪的概念進行梳理?!窘馕觥浚焊鶕?jù)動、定滑輪的實質(zhì)和特點進行梳理?!敬鸢浮浚旱缺?;方向;大??;動力臂等于2 倍阻力臂;省一半力;不可以;動;定。2、工人為搬一笨重的機器進入廠房,設(shè)計了如下四中方案(機器下方的圓表示并排放置的鋼管橫截面),那種追省力()【教法】:指導(dǎo)學(xué)生對各圖的力進行分析【解析】:比較四個圖可知甲圖的摩擦力最大,所以a 的力最大, a 錯誤; b 圖為定滑輪只能改變力的方向,不能改變力的大小,所以與d 答案一樣拉力f就等于摩擦力,則b、d 錯誤。 c 圖為動

13、滑輪,根據(jù)動滑輪特點可知,拉力f等于摩擦力大一半,所以c 圖 f 最小,故選c?!敬鸢浮浚?c 知識點四(滑輪組)【知識梳理】1、概念:動滑輪與定滑輪的組合叫做滑輪組。如圖所示為兩種不同繞法的滑輪組。優(yōu)秀教案歡迎下載分析(解剖分析)得到原來兩種的組合方式的省力情況不同。一個f=1/2g 另一個 f=1/3g 2、特點:既可以省力又可以改變力的方向,但要多費距離;當(dāng)動滑輪上連有n 根繩子,那拉力和物重的關(guān)系是 f=1/n g, (動滑輪的自重不計)。【教法】對每種組合的方式上每個滑輪的受力進行具體分析。【例題精講】例 1、f1_gf2=_g 。【教法】:結(jié)合滑輪組的特點分析每個力的情況。【解析】

14、:由圖知,左邊的滑輪由5 段繩子承擔(dān)重物,所以5f1=g ,右邊的滑輪由4 段繩子承受重物所以4f2=g ?!敬鸢浮浚?1,51例 2、如圖所示,此人體重為600n,他想站在吊籃里把自己勻速地拉上去,若已知吊籃、動滑輪共重240n,那么他所用的拉力f 應(yīng)為 ( ) 優(yōu)秀教案歡迎下載a600n b280n c240n d840n 【教法】:具體分析每個滑輪對力的改變?!窘馕觥浚哼@里的認(rèn)人不是站在地面上,所以是3 段繩子吊起了籃子和人,且每段繩子的力的大小都相同,因此nnngggf8402406003動滑輪藍人,所以 f=840/3=280n ?!敬鸢浮浚?b 【課堂練習(xí)】1、不計滑輪重及摩擦等因

15、素,物重100n,用圖中所示滑輪組勻速提升時,f=_n ,掛鉤 b處所受力 _n,頂板懸掛定滑輪的a處所受力_n?!窘谭ā浚壕唧w分析每個滑輪對力的改變?!窘馕觥浚簞踊喩弦还灿? 段繩子,所以將向上的100n 分成 4 分,即每段繩子上有100/4=25n, 所以 f=25n 。而掛鉤b受到的力是整個滑輪的力,所以b處受力 100n。因為每段繩子都有25n向上的力,根據(jù)力的平衡可得,每段繩子有25n向下的力,而向下的繩子一共有3 段,所以a處所受的力等于3 段繩子的合力,即75n?!敬鸢浮浚?25n;100n;75n。2、一同學(xué)站在地面上,要利用如圖所示的滑輪組提升重物,已知物體和滑輪總重為1

16、000n,而繩子最多只能承受400n的力,請你在圖中幫他畫出符合要求額繩子的繞法?!窘谭ā浚悍治隹傊嘏c繩子受力的關(guān)系,利用滑輪組特點分析需要的動滑輪的繩子的段數(shù)?!窘馕觥浚何矬w和滑輪總重為1000n,繩子最多只能承受的重即最大拉力f=400n 。所以繩子段數(shù)5.24001000fgn, 所以繩子的段數(shù)為3 段?!敬鸢浮浚簝?yōu)秀教案歡迎下載總結(jié)回顧1. 杠桿的概念及構(gòu)成杠桿的要素。杠桿:在力的作用下繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。構(gòu)成要素:支點、動力、阻力、動力臂和阻力臂。2. 杠桿的平衡條件。動力動力臂 =阻力阻力臂3. 杠桿的分類。省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。4. 什么是定滑輪?定滑輪的特點和實質(zhì)。轉(zhuǎn)軸

17、位置固定不變的滑輪叫做定滑輪。特點是可以改變動力的方向、不省力、不省距離。實質(zhì)是個等臂杠桿。5. 什么是動滑輪?定滑輪的特點和實質(zhì)。轉(zhuǎn)軸跟著物體運動的滑輪叫做動滑輪。特點是不改變力的方向、省一半的力、費一倍的距離。實質(zhì)是動力臂等于阻力臂2 陪的杠桿。6. 什么是滑輪組?它有什么特點?動滑輪與定滑輪的組合叫做滑輪組。特點是既可以省力又可以改變力的方向,但要多費距離;當(dāng)動滑輪上連有n 根繩子,那拉力和物重的關(guān)系是f=1/n g, (動滑輪的自重不計)。課后作業(yè)優(yōu)秀教案歡迎下載1、下列事例屬于省力杠桿的是()a. 用鑷子換藥 b用筷子夾菜c. 用大掃掃帚掃地 d. 用鉗子截斷鐵絲【教法】:分析每種物

18、體在利用時的阻力臂和動力臂大小,根據(jù)杠桿平衡條件判斷。【解析】:鑷子、筷子、掃帚的動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,鉗子的動力臂大于阻力臂,是省力杠桿?!敬鸢浮浚?d 2中虛線的位置1 移動到 2( 杠桿始終在水平位置保持平衡))a不斷增大 b 先增大后減小 c 不斷減小 d 先減小后增大【教法】:分析從1 到 2 的力臂變化?!窘馕觥浚?1、2 位置施力的力臂如圖所示。當(dāng)施加的動力垂直于杠桿時,動力臂最長,因為杠桿始終在水平位置保持平衡,阻力和阻力臂一定,此時的動力最小,所以從位置 1 移動到 2 的過程中,動力f 先減小再增大?!敬鸢浮浚?d 3ob是全尺長的1/3b端掛上 10n尺的 a端剛

19、好開始翹起。如圖5a.20n b.5n c .10n d. 無法確定?!窘谭ā浚悍治鍪芰η闆r?!窘馕觥浚喝鐖D由于直尺的密度是均勻的,所以其重心在尺子的中點c處,如圖所示。abobll31,aboall32, 所以優(yōu)秀教案歡迎下載abababocllll612132。有杠桿平衡條件得oboclglg21, 即abablnlg3110611。所以g1=20n ?!敬鸢浮浚?a 4200 牛和 300少 50 牛,則杠桿(a左端下沉 b右端下沉 c仍然平衡 d無法確定【教法】:分析力臂與力的關(guān)系?!窘馕觥浚杭僭O(shè)杠桿左端力臂為左l,右端力臂為右l,開始時,由杠桿平衡條件得:右左lnln300200所以

20、右左ll5 .1,將兩邊同時減小50n,nllln右左左)(左邊22515050-200, 右右)(右邊lln25050-300,左邊 右邊,所以右邊下沉?!敬鸢浮浚?b5、a處還是 b處,請在所選擇的a或 b處畫出重物的重力示意圖及其對支點o的力臂?!窘谭ā浚悍治鰟恿?、動力臂和阻力的大小變化?!窘馕觥浚河蓤D可知,小車的軸是支點,動力作用在車把上,動力臂一定,重物的重力是阻力,大小一定,根據(jù)杠桿的平衡條件,當(dāng)杠桿平衡時,在動力臂越和阻力大小一定時,阻力臂越短,動力就越小所以為了省力,應(yīng)將重物放在a處重力的方向豎直向下,作出重力示意圖,然后由支點向重力作用線引垂線,支點優(yōu)秀教案歡迎下載到垂足的距

21、離就是阻力臂2l。【答案】:6、請在圖中畫出抽水機手柄a點所受動力f1 的力臂 l1 和 b點所受阻力f2 的示意圖?!窘谭ā浚悍治鰟恿Φ哪康?。【解析】:由力臂的概念可知,動力臂是支點到動力作用線的垂線。由于動力是向上,目的是將 b 點往下壓,所以阻礙b 往下的阻力就是,沿著b 向上?!敬鸢浮浚?、小明用如圖所示的滑輪組,將重為1.5n 的物體勻速提升到一定高度,在此過程中,手拉力的實際大小應(yīng)該是()優(yōu)秀教案歡迎下載a、小于 0.75n b、等于 0.75n c、大于 0.75n d、等于 0.5n 【教法】:根據(jù)題干進行受力分析?!窘馕觥浚焊鶕?jù)滑輪組的特點,手拉力的大?。?(21滑物ggf,如果動滑輪重力忽略不計,手拉力等于物重的一半,而實際動滑輪是有重力的

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