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距 今 两 千 多 年 前 古 希 腊 有 一 位 伟 大 的 学 者他 的 名 字 叫 阿 基 米 德 。传 说 他 有 一 句 名 言 : 给 我 一 个 支 点 , 我 就 可 以 撬 动 地 球 。这 当 然 是 一 个 科 学 幻 想 , 不 过 , 杠 杆 的 确 是 一 个 既 简 单 又 神 奇, 既 古 老 又 现 代 的 工 具 。 第 五 章 人 与 机 械( 二 ) 探 究 -杠 杆 平 衡 的 条 件 一 、 复 习 回 顾1 、 什 么 叫 力 臂 : 。 2 、 什 么 是 杠 杆 的 平 衡 : 。支 点 到 力 的 作 用 线 的 距 离杠 杆 静 止 或 匀 速 转 动 时 ,就 说 杠 杆 处 于 平 衡 状 态 一 、 复 习 回 顾 3 、 指 出 下 图 中 两 杠 杆 支 点 O的 位 置 , 分 别 画 出动 力 臂 L1 和 阻 力 臂 L2 , 其 中 杠 杆 ( ) ( 选 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ) 的 力 臂 能 直 接 从 图 中 读 出 , L1 = cm, 阻 力 臂 L2 = cm。 ( 杠 杆 中 的 刻 度 为 每 格 5 cm) 甲 乙 二 、 学 习 新 知 甲 乙1 、 观 察 老 师 的 演 示 实 验 , 回 答 :( 1) 象 图 乙 的 杠 杆 的 状 态 是 否 处 于 平 衡 状 态 ? ( 2) 由 甲 乙 两 图 可 知 , 只 有 杠 杆 处 于 状 态 时 , 能 从 杠 杆 上 直 接 读 出 两 个 力 臂 的 长 。 是水 平 平 衡 二 、 学 习 新 知 1 、 观 察 老 师 的 演 示 实 验 , 回 答 :( 3) 请 你 自 己 试 一 试 , 在 乙 图 中 当 杠 杆 的 右 端 高 时 ,杠 杆 右 边 螺 母 向 移 , 杠 杆 左 边 高 则 向 移 ,杠 杆 才 能 处 于 水 平 平 衡 状 态 。( 4) 一 句 话 总 结 调 节 杠 杆 水 平 平 衡 的方 法 是 : 右 左“ 右 高 右 移 左 高 左 移 ” 。 甲 乙 二 、 学 习 新 知 2 、 演 示 : 给 一 个 已 经 水 平 平 衡 的 杠 杆 的 一 端 挂 两 个 钩 码 ,杠 杆 失 去 平 衡 , 怎 么 才 能 使 杠 杆 再 次 平 衡 呢 ? 甲 乙 3 、 要 探 究 杠 杆 平 衡 条 件 , 需 要 测 量 多 组 影 响 因 素 的 数 据 记 录 ;说 明 : a、 调 节 钩 码 个 数 和 钩 码 离 支 点 O的 格 数 , 或 调 节 测 力 计 到 O点 的 位 置 , 使 杠 杆 处 于 水 平 静 止 状 态 。b、 一 个 钩 码 的 质 量 m=5 0 g( 既 为 kg) ,一 个 钩 码 的 重 力 G=mg= N;(g取 1 0 N/kg)实 验 次 数 动 力F1 /N 动 力 臂L1 /cm 阻 力F2 /N 阻 力 臂 L2 /cm甲 图 123乙 图 4 56 0.050.5 动 力 动 力 臂 =阻 力 阻 力 臂F1L1=F2L2 2112 LLFF 杠 杆 平 衡 时 , 力 与 它 们 对 应的 力 臂 成 反 比 。或 : 4、 实 验 反 思 小 结 :1、 今 天 的 学 习 , 我 们 进 一 步 了 解 进 行 科 学 探 究 的 一 些 基 本 环 节 ;( 1) 提 出 问 题 ( 2) 猜 想 与 假 设 ( 3) 制 定 计 划 与 设 计 实 验 ( 4) 进 行 实 验 并 收 集 数 据 ( 5) 分 析 与 论 证 。2、 实 验 前 , 先 把 杠 杆 的 中 点 支 在 支 架 上 , 首 先 调 节 两 端 的 平 衡螺 母 , 使 杠 杆 在 位 置 平 衡 ,这 样 做 的 目 的 是 。 3、 从 杠 杆 平 衡 条 件 中 可 以 得 出 : 杠 杆 平 衡 时 , 力 和 力 臂 的大 小 成 比 , 即 力 臂 越 大 , 力 就 越 。水 平能 从 杠 杆 上 直 接 读 出 两 个 力 臂 的 长反 小 知 识 应 用 : 1、 省 力 杠 杆 :动 力 臂 大 于 阻 力 臂 l1l2;动 力 小 于 阻 力 F1F2 ( 1) 条 件 :( 2) 实 例 : 镊 子 ,理 发 剪 子 ,铁 锨 ,钓 鱼 杆 ,手 臂 ,缝 纫 机 脚 踏 板 3、 等 臂 杠 杆 :动 力 臂 等 于 阻 力 臂 l1=l2;动 力 等 于 阻 力 F1=F2 ( 2) 实 例 :( 1) 条 件 :天 平 、 跷 跷 板 、 定 滑 轮 等 达 标 检 测 : 例 : 如 图 所 示 的 各 图 , 其 中 明 显 作 为省 力 杠 杆 使 用 的 是 ( ) 作 业 : 学 案 中 的 课 后 拓 展 提 升 练 习1、 2、 3题 必 做4、 5题 选 作 再 见 ! 总 结 : 天 平 、 跷 跷 板 、定 滑 轮 等F 1=F2L1=L2等 臂 杠 杆 镊 子 、 理 发 剪子 、 钓 鱼 竿 等F1F2L1L2费 力 杠 杆 铡 刀 、 瓶 盖 起子 、 撬 棒 等F1L2省 力 杠 杆 实 例力 的 关 系力 臂 关 系 1.在 下 列 机 械 中 , 羊 角 锤 钓 鱼 竿 天 平 钢丝 钳 筷 子 理 发 剪 刀 普 通 剪 刀 铁 匠 剪 刀 缝 纫 机 的 脚 踏 板 (10)铡 草 用 的 铡 刀 (11)镊 子 (12)铁锹 (13)道 钉 撬 (14)定 滑 轮 (15)动 滑 轮 , 它 们 中 属 于省 力 杠 杆 的 是 属 于 费 力 杠 杆 的 是_ 属 于 等 臂 杠 杆 的 是 . (10)(13)(15) (11)(12) (14) 1 作 用 在 杠 杆 上 的 动 力 是 4牛 , 阻 力 是 12牛 , 当 杠 杆 平 衡 时 , 动 力 臂 与 阻 力 臂 之 比 是 。 3: 12. 如 图 6-1-2所 示 杠 杆 , 在 杠 杆 B点 挂 上 一 个 重 为 8 N的 物 体 , 要 使 杠 杆 平 衡 , 在 A 端 至 少 要 加 _N的 力 ,力 的 方 向 是 _. 图 6-1-24竖 直 向 下 6.如 图 所 示 : 重 为 8N的 物 体 G挂在 杠 杆 的 A端 (O为 杠 杆 的 支 点 ),要 使 杠 杆 在 图 示 位 置 平 衡 ,在 B端至 少 要 加 _牛 的 力 ,力 的 方 向是 _, 在 图 中 图 示 出 这 个 力 。 7.一 根 长 1.6米 的 杠 杆 ,当 左 右 两 端分 别 挂 100牛 和 60牛 的 重 物 时 恰 好在 水 平 位 置 平 衡 ,则 支 点 O距 左 端 的距 离 是 多 少 ? 5.做 “ 研 究 杠 杆 平 衡 条 件 ” 实 验 前 , 发 现 杠 杆 左 端 低 于右 端 , 应 将 杠 杆 左 端 的 螺 母 向 _ _移 动 , 右 端 的 螺 母 向_移 动 , 才 能 使 杠 杆 在 水 平 位 置 平 衡 , 当 在 A处 挂 2个钩 码 后 (见 图 6-1-23), 欲 使 杠 杆 平 衡 , 应 在 B处 挂 _ _个钩 码 ; 若 拿 掉 B处 钩 码 , 改 在 C处 用 弹 簧 测 力 计 沿_ 方 向 拉 , 当 弹 簧 测 力 计 示 数 为 _ _N才 能 使杠 杆 平 衡 .(所 有 钩 码 质 量 均 匀 50 g)图 6-1-23右 右4竖 直 向 上2.94 如 图 6-1-8所 示 的 弯 曲 杠 杆 , OB =2cm , AC =4 cm, OC=3 cm, AC CO, BO CO, O为 转 轴 .在 B处 挂 一 重 为 100 N的 重 物 , 要 求 在 A处 作 用 一 个 最 小 的 力 F使 杠 杆 平 衡 .请 在 图上 画 出 这 个 力 的 方 向 并 求 出 这 个 力 的 大 小 . 图 6-1-8 【 答 案 】 F的 方 向 见 图 , F=40 NG C AB O F 例 3: 如 图 所 示 杠 杆 , 在 A端 施 一 个 始 终 与 杠 杆 垂 直 的力 F, 当 杠 杆 由 如 图 实 线 位 置 匀 速 转 动 到 虚 线 位 置时 , F大 小 的 变 化 情 况 是 ( ) A 大 小 不 变 B 由 小 变 大 C 先 变 大 后 变 小 D 先 变 小 后 变 大 GO GO L2 GL2例 3: 如 图 所 示 杠 杆 , 在 A端 施 一 个 始 终 与 杠 杆垂 直 的 力 F, 当 杠 杆 由 如 图 实 线 位 置 匀 速 转动 到 虚 线 位 置 时 , F大 小 的 变 化 情 况 是( ) A 大 小 不 变 B 由 小 变 大 C 先 变 大 后 变 小 D 先 变 小 后 变 大 例 3: 如 图 所 示 杠 杆 , 在 A端 施 一 个 始 终 与 杠 杆垂 直 的 力 F, 当 杠 杆 由 如 图 实 线 位 置 匀 速 转动 到 虚 线 位 置 时 , F大 小 的 变 化 情 况 是( )A 大 小 不 变B 由 小 变 大 C 先 变 大 后 变 小 D 先 变 小 后 变 大 GGO L2 3、 一 根 直 杆 可 绕 轴 O转 动 , 在 直 杆 的 中 点 挂 一 重 物 ,在 杆 的 另 一 端 施 加 一 个 方 向 始 终 保 持 水 平 的 力 , 如图 示 , 在 力 F使 直 杆 从 竖 直 位 置 慢 慢 抬 起 到 水 平 位 置的 过 程 中 , 力 F大 小 的 变 化 情 况 应 是 ( ) A、 一 直 在 增 大 B、 一 直 在 减 小 C、 先 增 大 后 减 小 D、 先 减 小 后 增 大 AL1 L21、 找 出 杠 杆 的 五 要 素 ;2、 判 断 动 力 臂 L 1、 阻 力 臂 L2的 变 化 情 况 ;3、 由 杠 杆 平 衡 条 件 ( F1L1=F2L2 ) 进 行 分 析 。分 析 : F2F1动 力 臂 L1 阻 力 臂 L2O 由 F1L1=F2L2 L1 L2 F1 F2这 是 费 力 杠 杆费 力 杠 杆 (2003.南 京 )一 根 蜡 烛截 成 长 度 不 同 的 两段 竖 立 在 杠 杆 的 两边 , 如 图 且 杠 杆 平衡 , 若 同 时 点 燃 蜡烛 ( 设 燃 烧 速 度 相同 ) , 则 杠 杆 的 _端 将 翘 起 。 一 根 均 匀 铜 丝 , 在 中 点 处 支 住它 刚 好 平 衡 , 现 将 其 右 端 从中 对 折 起 来 , 如 图 所 示 , 则杠 杆A) 仍 平 衡 ; B)左 端 下 降 ; C)右 端 下 降 ; D)无 法 判 断 。 请 你 做 一 做
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