杠杆滑轮教学设计

《杠杆滑轮教学设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《杠杆滑轮教学设计（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、杠杆滑轮H标要求LJ学习目标层T1、杠杆及杠杆各要素的作图；2、理解杠杆的平衡条件及应用；3、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用及滑轮组的装配图；4、知道斜面、轮轴也是一种简单机械。重点：词1、理解杠杆的平衡条件及应用；2、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点。难点：1、杠杆力臂的画法；2、解决有关杠杆的问题；3、滑轮组的组装。知识要点梳理也|一、杠杆的硬棒,1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直 如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。2、杠杆的五要素：支点0:杠杆绕着转动的点。动力F1：使杠杆转动的力。阻力F2：阻碍杠杆转动的力。动力臂L1：从支点到动力作用线

2、的距离。阻力臂L2：从支点到阻力作用线的距离。3、杠杆平衡：杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。杠杆的平衡条件是：动力X动力臂=阻力X阻力臂：F化1= F2L2注意：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。能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。4、杠杆分类：(1) 省力杠杆：LL2, FiV F2。其动力臂Li大于阻力臂L2,平衡时动力Fi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、侧草用的侧刀等，都属于这一类杠杆。(2)费力杠

3、杆：LiV L2, FiF20这类杠杆的特点是动力臂 Li小于阻力臂L2,平衡时动力Fi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、挖土的铁锹、大扫帚、夹煤 块的火 钳，这些杠杆都是费力杠杆。(3)等臂杠杆：Li= L2, Fi=F2。这类杠杆的动力臂 Li等于阻力臂L2,平衡时动力Fi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Li L2省力费距离钳子、起子费力杠杆Li V L2省距离费力钓鱼杆、理

4、发剪刀等臂杠杆Li = 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。二、定滑轮、动滑轮、滑轮组去5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动滑轮可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可能会改变用力方向，一定费距离。8、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，作用在绳子末端的拉力就是重物和 动滑轮总重的几分之一，若动滑轮重不计，则F=G/n 。(1)要严格区别“用力”和“省力”，用力F=G 物/

5、n ;省力 F = (1-1/n ) G 物。（2）数绳子段数可以用“隔离法”：假想把定滑轮和动滑轮从中间隔断，再看隔离后,留在动滑轮及货物上相关线头有几个，就是几段绳子，如图所示，n=4 o9、知道斜面也是一种简单机械。其特点是：高度一定时，斜面越长越省力。例如盘山路。规律方法指导1.正确理解力臂的概念力臂是指从支点到力的作用线的距离，力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关，还与支点到作用线的垂直距离有关，支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。力的大小相同时，力臂是影响杠杆转动的物理量。甲Z如图甲所示，若分别在杠杆的 A点和B点作用竖直向上的力 Fi和F2,使杠杆缓缓

6、绕 O点转动, 当然力F2较小，因为F2的力臂较大。如图乙中，若先后在杠杆同一点A作用垂直于杠杆的力 Fi和斜向下的力F2,使杠杆缓缓绕0转动，我们发现力 Fi较小，原因同样在于 Fi的力臂较大。应用中必须留心力臂的画法。千万不要把支点到力作用点的连线误认为是力臂。图乙中我们还可以看到，若作用点不变，力的方向发生改变，那么力臂也会随着改变，Fi的力臂是li, F2的力臂是I 2,而且力臂不一定在杠杆上（如| 2）。2?正确理解杠杆平衡表示什么意思及平衡条件是什么当有两个力或几个力作用在杠杆上，能使杠杆分别按两个不同方向转动（常用顺时针或逆时针来区别），若杠杆保持静止不动或匀速转动时，则我们说杠

7、杆平衡了 ？根据实验可得出杠杆平衡的条件是：即动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。应该注意所谓动力与阻力弁无严格区别，比如天平测量物体质量时，被测物对底盘的压力与祛码对底盘的压力根本无需分清哪个是动力，哪个是阻力，在这里区分动力与阻力目的在于区别使杠杆转动的方向不同而已。3?怎样判断滑轮组的用力情况使用滑轮组提重物时，若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重，则重物和动滑轮由几段绳 子承担，提起重物的力就等于总重量的几分之一，即 八：。因此判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物的总重。甲 用“连动法”，弄清直接与动滑轮连接的绳子的根数n在图甲中我们以重物和动滑轮为研究对象，n=4,有四

8、根绳子承担动滑轮及重物，所以用力。同理，分析乙图可F - 知，提起重物及动滑轮的力。从上面还可以看出，同一个滑轮组，绳子的绕法不同，省力的情况也不同，绳端固定在动滑轮上比固定在定滑轮上更省力。经典例题：巩固基础；播|i: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解析：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。答案：D总结升华物理学上定义的杠杆是一根在力作用下能绕

9、固定点转动的硬棒。所谓硬棒，就是在使用时棒不会变形，至于棒的形状则弁不一定要求是直的，比如弯曲的手柄、滑轮、轮轴等都可看做是杠杆。力臂是指从支点到力的作用线的距离，力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关，还与支点到作用线的垂直距离有关，支点到动力作用线的距离叫动力臂，支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。力的大小相同时，力臂是影响杠杆转动的物理量。举一反三下列说法错误的是：A杠杆必须是直的B夹煤块的火钳，医用镜子是费力杠杆。C启瓶盖的起子、侧草用的侧刀等，虎口钳都属于这省力杠杆D杠杆可以同时省力和距离解析：同学们不但要搞清楚杠杆是根据比较动力臂和阻力臂的长短进行分类，还要清楚由此确定了杠杆其它方面的各

10、自特点。答案：A D北京）图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（核桃吏C分析：判断杠杆省力还是费力，关键是比较动力臂和阻力臂的大小。在分析一个杠杆时，要首先确定出杠杆的支点、动力、阻力、动力臂与阻力臂，弁画出示意图，图要画得规范，力和力臂尽量按实际比例画，建立直观图景，便于判定。通过这样的方法，我们可以知道， A、B和C是省力杠杆，D是费力杠杆。当然由于实际图形中确定支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂比较困难，建议同学们还是熟记一些常见的省力杠杆、费力杠杆的例子。答案：D计算应用隹180N,3: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它的力臂是50cm,阻力臂长

11、是10cm,则道钉对道钉撬的阻力是多大?分析：求F 2解:Li=F2 L2,F2 =已知 Fi= 180N, L 1= 50cmFi Li/L 2= 180NX 50cm/10cm = 900N,答：阻力为 900No总结升华：对公式Fi Li =F2 L2,单位可作如下统一:Fi、F2单位必须用N;Li、L2单位只要一致即可，不必换算成mo举一反三：i、有一个动力臂、阻力臂之比为已知 Li： L 2 = 5:2 , F 2 = 500N求F i5:2的杠杆，当阻力为 500N时，动力多大？解析：Fi Li =F2 L2,? F= F2 L2/L i = 500NX 2/5 = 200N答案：

12、动力为200No2、如图所示，一根质量均匀的直尺放在水平的桌面上，全长的伸出桌面,在伸出端挂一重5N的物体G时，直尺仍然恰好保持平衡，则此直尺重为:A. 2.5N ; B.5N ; C. 7.5N ; D. i0N。解析：将整个直尺的质量等效到位于重心处的一个质点，则此时力臂正好相等。答案：B.请画出CP4:如图所示，轻质杠杆的支点在0点，在杠杆A点用力Fi竖直向上拉拉力Fi的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。答案：如分析：杠杆A点用力Fi竖直向上拉，那么 Fi就是动力，物体的重力 G就是阻力F2 图所示举一反三如图所示，杠杆 力Fi。总结升华画力臂的步骤：首先在杠杆的示意图上，确定支点0,

13、再从支点0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，弁用字母Li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。A0在力B、2的作用下处于静I上状板L是力R的力臂，在图中画出解析:力臂是垂直于力的作用线的，因此Fi的作用线一定在垂直于 Li的直线上，而力的作用根据杠杆的平衡，Fi必须使点是在杠杆上的，因此 Li的垂线与杠杆的交点就是力的作用点。杠杆逆时针转动。答案：1、o5 如图所示,Fi=4N,F2=2N,图中杠杆上每个小格代表的长度都相同，在这两个力的作用下，轻质杠杆A将（）A.顺时针转

14、动B.逆时针转动C泯持水平D.无法判断Fi分析：本题容易错选 C,从题意看，符合 FLi=F2L2的杠杆平衡条件，是否平衡了呢？没有，原因是杠杆平衡要求动力和阻力的作用效果相反，就本题而言，旋转，杠杆若要平衡，则 F2的效果应该是使杠杆顺时针旋转（ 题的杠杆不会平衡。答案：Bo由此可见，关于简单机械习题弁没有想像中的那么轻而易举， 留意，就会掉入出题者精心设置的陷阱之中，应对之策是：认真审题。Fi的效果使杠杆逆时针F2的方向应该向下）才对，因 此本简单之中玄机暗藏，稍不C*6:如图所示，杠杆 AOB的A端挂重为G的物体， 端挂重为Gb的物体时，杠杆处于平衡状态，若身重力不计，则（A. G a=GbB. GaV GAO=OB杠杆自C. G A GD. 无法判断分析：同学们易错解：选A 题中给出的条件“ OA=OB 看似平淡，实则“陷阱”，倘 若认为二力的力臂相等，则会得出G=G的错误选项，由下图可知，0A =Lb,根据杠杆的平衡条件可得B 物体重力大。