1、简单机械(一)一、课前检测课前检测 每小题两分,限时5分钟,共计10分 1如图所示,引体向上是很好的体育锻炼项目,若小金的质量为50kg,手臂长度为0.8m,单杆的高度为1.6m,小金连续拉上去10次所用时间为40s。以下判断正确的是()A.在小金匀速提升自己的过程中,他的动能不断增大 B.小金在这40s内克服重力做功为4000J C.在小金身体匀速下降的过程中,他的机械能不变 D.小金做引体向上运动的平均功率约为200W课前检测 2如图所示,将一小钢球从a点竖直向上抛出(不计空气阻力),经过b点到达最高点c时速度为零。图中hab=hbc,下列判断正确的是()A小钢球在ac段重力势能的增加量与
2、动能的减小量相等 B小钢球运动到最高点c时所受的合力为零 C小钢球在ab段克服重力做功小于在bc段克服重力做功 D就a、b、c三点而言,小钢球在a点具有的机械能最大当手拿物体放下时,找出相应的杠杆,以及支点、动力、阻力。2、杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂杠杆不能平衡,左端下沉 D.2如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态。当手拿物体放下时,找出相应的杠杆,以及支点、动力、阻力。这样做的目的是_。5小梦在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,先用杠杆两侧的挂钩进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示.在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的
3、是()线段_表示力F的力臂。(1)支点:杠杆绕着转动的固定点O 叫做支点;核桃钳就属于简单机械杠杆,今天我们就来学习杠杆的知识。杠杆B端下沉(6)力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线。肌肉收缩动力的来源;4关于力臂,下列说法正确的是()探究研究杠杆的平衡课前检测 3如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间tabtcd ,运动距离sab=scd ,比较两种情况下拉力所做的功和功率()A.ab段做功较多 B.ab段与cd段的功一样多 C.ab段功率较大 D.ab段与cd段的功率一样大二、认识杠杆1.认识杠杆比一比:女生用核桃钳夹核桃男生用手捏核
4、桃,看谁先把核桃压碎。核桃钳就属于简单机械杠杆,今天我们就来学习杠杆的知识。1.认识杠杆开瓶器、羊角锤、钳子都是被称为杠杆的简单机械。那么,杠杆有什么特征呢?活动请使用图中的钳子钳断一段铁丝,用板子拧紧一个螺帽,用起子启开一瓶料酒,用剪子剪开纸盒子。说一说这些工具在使用过程中有什么共同的特征?1.认识杠杆 1、杠杆共同的特征 都是硬棒。工作过程中都在转动,转动过程中有一点是不动的。都受到两个作用效果相反的力。2.杠杆(1)定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。(2)注意:杠杆形状各异,可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬棒。(3)杠杆五要素 你能说出杠杆五要素的概念含义吗?2.杠
5、杆oL2阻力臂F2阻力L1动力臂动力F1用硬棒撬动石头杠杆五要素支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。2.杠杆(1)支点:杠杆绕着转动的固定点O 叫做支点;(2)动力:能够使杠杆转动的力F1 叫做动力;(3)阻力:阻碍杠杆转动的力F2 叫做阻力;(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离L1 叫做动力臂;(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离L2 叫做阻力臂。(6)力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线。便于直接读出拉力的大小两根骨之间可以活动的关节支点;无法判断D动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆的长度4如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力,图中线段AB与力F的作用线在一条直线
6、上,且OAAB、ACOB。5小梦在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,先用杠杆两侧的挂钩进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示.多次测量取平均值减小误差(2)动力:能够使杠杆转动的力F1 叫做动力;2、当力作用在支点时力臂为零。8m,单杆的高度为1.若将两个物体G1、G2同时浸没在水中,则()B每一根杠杆都有一个绕着转动的固定点杠杆不能平衡,左端下沉 D.B小钢球运动到最高点c时所受的合力为零探究研究杠杆的平衡(3)阻力:阻碍杠杆转动的力F2 叫做阻力;2、杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是()2.杠杆“画力臂”可以用简单的顺口溜
7、记住:一找点,二画线,三是作出垂线段。注意:1、动力和阻力可以在支点两侧,也可在支点同侧;2、当力作用在支点时力臂为零。3、力臂不一定在杠杆上。思考与讨论 在生活和生产中,你还能举出杠杆的其他实例吗?请你找出它们的支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。思考与讨论 在生活和生产中,你还能举出杠杆的其他实例吗?动力L1动力臂F1L2阻力臂F2阻力请你找出它们的支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。2.杠杆F1活塞式压水井动力阻力F2阻力臂动力臂O O支点3.人身上的杠杆人体的杠杆系统,都有四个基本组成部分:骨 一根硬棒;肌肉收缩动力的来源;两根骨之间可以活动的关节支点;移动肢体或物体阻力的来源。读图 寻找
8、手臂上的杠杆当手拿物体抬起时找出相应的杠杆,以及支点、动力、阻力。读图当手拿物体放下时,找出相应的杠杆,以及支点、动力、阻力。思考与讨论 寻找人体上的杠杆思考与讨论 寻找人体上的杠杆OF1F2OF2F1将头部抬起踮起脚跟三、杠杆的平衡条件D动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆的长度2、当力作用在支点时力臂为零。在小金身体匀速下降的过程中,他的机械能不变3、力臂不一定在杠杆上。2、杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂力的作用线通过支点时,力臂为零两根骨之间可以活动的关节支点;2、当力作用在支点时力臂为零。他这样做的最终目的是().线段_表示力F的力臂。2、当力作用在支点时力臂为零。肌肉收缩动力
9、的来源;若将两个物体G1、G2同时浸没在水中,则()“画力臂”可以用简单的顺口溜记住:一找点,二画线,三是作出垂线段。【解析】油桶是杠杆,F为动力,桶重力为阻力,B为支点,C正确。(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离L1 叫做动力臂;杠杆A端下沉3、力臂不一定在杠杆上。思考与讨论你知道什么是杠杆的平衡吗?杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态,我们就说杠杆处于平衡。那么杠杆平衡时,应满足什么条件呢?探究研究杠杆的平衡1提出问题:杠杆平衡时,作用在杠杆上的动力F1、阻力F2和动力臂L1、阻力臂L2之间存在着怎样的关系呢?2建立假设 从跷跷板游戏中我们可以得到什么启发?你还能提出什
10、么假设?探究研究杠杆的平衡 杠杆的平衡跟动力、动力臂与阻力、阻力臂有关。当动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即F1L1F2L2时,杠杆平衡。3设计实验:用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆,用钩码的拉力来代替人的作用力,进行实验研究。L1L2FIF1研究杠杆的平衡探究研究杠杆的平衡 4进行实验(1)把杠杆的中央支在支架上,调节杠杆平衡。(2)杠杆两边挂不同数量钩码,杠杆平衡后测出动力、阻力、动力臂、阻力臂;(3)改变钩码数量和位置,杠杆平衡后再次测出动力、阻力、动力臂、阻力臂;(4)重复上述实验,共做4 次。把有关数据填入表内。探究研究杠杆的平衡 记录表序号动力F1(牛)动力臂l1(厘米)F1l1
11、阻力F2(牛)阻力臂l2(厘米)F2l21 2342 346101010102030406012242015152030602040探究研究杠杆的平衡 分析实验数据,得出实验结论:杠杆的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂即:F1L1=F2L25分析与论证:思考与讨论 1、为什么要调节杠杆在水平位置平衡,而不使它处于倾斜状态平衡。避免杠杆自重对杠杆平衡的影响,便于测量力臂。2、杠杆调平的方法是什么?左边高向左调,右边高向右调是杠杆,支点在B点在小金匀速提升自己的过程中,他的动能不断增大若将两个物体G1、G2同时浸没在水中,则()2如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,
12、杠杆处于平衡状态。(1)支点:杠杆绕着转动的固定点O 叫做支点;D就a、b、c三点而言,小钢球在a点具有的机械能最大肌肉收缩动力的来源;(3)改变钩码数量和位置,杠杆平衡后再次测出动力、阻力、动力臂、阻力臂;探究研究杠杆的平衡两根骨之间可以活动的关节支点;每小题两分,限时10分钟,共计10分线段_表示力F的力臂。在生活和生产中,你还能举出杠杆的其他实例吗?(填“OA”或“AC”)(填“OA”或“AC”)1做“研究杠杆的平衡”实验的第一个步骤是把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的_,使杠杆在_位置平衡。3、杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2在生活和生产中,你还能举出杠杆的其他实例吗?课堂总结
13、 1、杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。2、杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂 3、杠杆的平衡条件是:F1L1=F2L2四、课堂练习课堂练习 1做“研究杠杆的平衡”实验的第一个步骤是把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的_,使杠杆在_位置平衡。这样做的目的是_。2下列关于杠杆的说法不正确的是()A杠杆可以是直的,也可以是弯的 B每一根杠杆都有一个绕着转动的固定点 C支点可以在杠杆上的任何位置 D动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆的长度课堂练习 3下图所示是同学们实验时的一种情况,杠杆挂上钩码恰好平衡,每个钩码质量相同。在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是()A.左右钩码
14、各向支点移一格。B.左右钩码各减少一个。C.左右钩码各减少一半。D.左右钩码各增加二个。课堂练习 4如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力,图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OAAB、ACOB。线段_表示力F的力臂。(填“OA”或“AC”)课堂练习5小梦在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,先用杠杆两侧的挂钩进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示.他这样做的最终目的是().A.便于直接读出拉力的大小 B.便于提供不同方向的拉力 C.便于正确认识力臂 D.便于测量力臂的大小 五、课后检测杠杆的平衡条件是:动力乘以动力臂无法确定杠杆的状态2如图所示,将
15、体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态。2如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态。3如图所示,在推油桶上台阶时,油桶().线段_表示力F的力臂。在小金身体匀速下降的过程中,他的机械能不变ab段与cd段的功率一样大(填“OA”或“AC”)减小摩擦(2)动力:能够使杠杆转动的力F1 叫做动力;C【解析】本题考查杠杆的平衡条件的应用,难度中等。1、杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。D动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆的长度B【解析】力的作用线通过支点时,支点到力的作用线的距离为零,力臂为零,B正确。无法判断“画力臂”可以用简单的顺
16、口溜记住:一找点,二画线,三是作出垂线段。1、杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。课后检测 每小题两分,限时10分钟,共计10分 1在研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 课后检测 2如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态。若将两个物体G1、G2同时浸没在水中,则()A.杠杆仍能保持平衡 B.杠杆A端下沉 C.杠杆B端下沉 D.无法确定杠杆的状态 课后检测 3如图所示,在推油桶上台阶时,油桶().A.是杠杆,支点在A点
17、B.不是杠杆 C.是杠杆,支点在B点 D.无法判断课后检测 4关于力臂,下列说法正确的是()A.力臂一定在杠杆上 B.力的作用线通过支点时,力臂为零 C.从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂 D.杠杆越大,力臂越大 5如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是()A.杠杆仍能平衡 B.杠杆不能平衡,右端下沉 C.杠杆不能平衡,左端下沉 D.无法判断 解析 1.D 2.C 3.C【解析】油桶是杠杆,F为动力,桶重力为阻力,B为支点,C正确。4.B【解析】力的作用线通过支点时,支点到力的作用线的距离为零,力臂为零,B正确。5.C【解析】本题考查杠杆
18、的平衡条件的应用,难度中等。原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为LA和LB,根据杠杆的平衡条件可得GALA=GBLB,由图示可知,LALB,则GAGB,若将两物体向支点移动相同的距离L后,两边的力臂都减小L,此时左边为GA(LA-L)=GALA-GL,右边为GB(LB-L)-GBLB-GBL,由于GAGB,则GALGB(LB-L),当F1L1F2L2时,杠杆失去平衡,向乘积较大一方偏转,因此悬挂重物A的左端下沉,本题应选C。若采用极限值法,则本题更便于理解,即让L=LB,则当重物B的力臂为零时,重物A的力臂不为零,则悬挂重物A的左端下沉。