41A 杠杆沪教上海版八年级物理下册学案.docx
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41A杠杆沪教上海版八年级物理下册学案
第四章机械和功
第四章4.1a杠杆
[学习目标]
1.知道杠杆,能从常见的工具或机械中辨认出杠杆,并识别支点、动力和阻力,会画杠杆的示意图;
2.理解力臂的概念,在实际杠杆中能根据力臂的定义正确画出力臂。
[知识解读]
1.杠杆的定义:
在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。
2.杠杆的五要素:
(1)支点:
杠杆绕着转动的固定点,如图,O为支点,在做图时,我们都是用“O”表示杠杆的支点的。
(2)动力:
促使杠杆绕支点转动的力,图中F1为动力,做图时,都用F1表示动力。
(3)阻力:
阻碍杠杆绕支点转动的力;图中F2为动力,做图时,都用F2表示动力。
(4)动力臂:
从支点到动力作用线的垂直距离,图中l1是动力臂。
(5)阻力臂:
从支点到阻力作用线的垂直距离,图中l2表示阻力臂。
[概念辨析]
1.什么是杠杆?
观察以下图1中几种工具或器械,分析比较:
它们有什么共同特征?
图1
我们发现:
这些工具或器械尽管有的是直的,有的是弯的,有的固定点在一端,有的固定点在中间,但它们有两个共同特征:
①比较坚硬;②在力的作用下能绕着固定点转动.物理学中把这样的硬棒称为杠杆.
杠杆是人们根据大量实物抽象概括出的一种“物理模型”。
2.怎样画杠杆示意图
为了研究杠杆,必须学会画杠杆的示意图。
一个完整的杠杆示意图要能反映出杠杆的五要素,即支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂.现以起子(如图2)为例,说明画杠杆示意
图的步骤:
图2C
图2B
图2A
L1
L2
图2D
(1)找出杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点。
其中的关键是先确定出支点O;支点可能在动力、阻力作用点之间,也可能在杠杆的一端.如图2B中o点所示。
(2)画两力:
用力的示意图在动力作用点和阻力作用点分别画出动力F1和阻力F2.如图2C所示。
确定这两个力时要注意:
动力和阻力都是杠杆受的力,作用点一定在杠杆上。
如起子起瓶盖,动力是手对起子把向上的作用力F1;阻力是瓶盖对起子B点向下的压力F2,而不要把起子对瓶盖向上的作用力误认为是杠杆受的阻力。
注意力的方向,阻力和动力不是一对平衡力,不能错误的以为动力和阻力的方向是相反的。
动力是使杠杆转动的力,阻力是阻碍杠杆转动的力,所以动力和阻力总是使杠杆向相反的方向转动,它们对杠杆转动的效果是相反的。
(3)画力臂:
按力臂的定义,从支点O分别向动力F1和阻力F2的作用线画垂线,支点O到两力作用线的距离分别为动力臂L1和阻力臂L2。
如图2D所示。
画力臂时要注意:
力臂是支点到力的作用线的距离,并不是支点到力的作用点的距离;
力的作用线需要延长时,应用虚线;
力臂不一定在杠杆上;
力臂是我们为研究杠杆而添加的辅助线,因此要用虚线画,同时为区别于力的作用线的延长线,力臂要用大括号和符号标明。
[经典例说]
【例1】画出如图所示装置的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂.
例题1图
【思路点拨】正确作图的关键是找出支点O,确定动力和阻力的作用线,并注意力的方向。
正解图
【解答】正确答案如图所示。
【例2】如图所示,杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是F2的力臂。
在图中画出力F1的力臂和力F2。
例题2图
错解图
【点评】力Fl的力臂没有作错,但在作力臂L2的力F2时,疏忽了力的三要素,错误地把力的作用点画在力臂上,其实不管动力还是阻力都要作用在物体上,所以画力F2时,一定要注意力的作用点应画在杠杆上。
正解图
【解答】如图所示,先画Fl的力臂L1,再确定力F2的作用线与力臂L2垂直,并确定力F2的作用点,即力的作用线与杠杆的交点B,然后根据杠杆平衡条件确定力的方向,力F2的方向应沿力的作用线斜向上。
【例3】如图是表示人的脚跟提起后的姿势.O是脚尖与地面的接触点,F1为动力,F2为阻力.请画出画出动力F1的力臂.
正解图
例题3图
【解答】正确答案如图所示。
[跟踪训练]
一、填空题
1.一根硬棒,在力的作用下如果能绕着_________________________转动,这个硬棒就叫做。
它的形状可以是直的,也可以是的。
2.杠杆的五个要素是:
___________点、____________、_______________、_______________和_______________。
3.__________________________叫做动力,__________________________叫做阻力。
动力和阻力使杠杆转动的方向是_________的(选填“相同”或“相反”)。
4.请列举几个你见过的应用杠杆的实例:
(1)_____;
(2)_____;(3)_____;(4)_____。
二、选择题
5.下列说法中正确的是( )
A.杠杆只能是直的硬棒
B.杠杆的支点一定在动力和阻力的作用点之间
C.力臂一定在杠杆上且动力臂与阻力臂之和等于杠杆的总长度
D.动力和阻力总是使杠杆向相反的方向转动
6.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.从支点到力作用线的距离叫阻力臂D.杠杆越长,力臂越大
7.如图所示的杠杆处于平衡状态,F的力臂是( )
第7题图
A.DFB.ODC.OCD.OA
8.如图所示,O为支点,作用在A端的的4个力中,力臂最长的是()
A.F1
B.F2
C.F3
第8题图
D.F4
三、作图题
9.画出下图中各种杠杆的动力臂和阻力臂。
第9题图
10.作出图中动力F1的力臂,并标明L1。
第11题图
第10题图
11.如图所示,用力F踩汽车刹车踏板,请画出此力对支点O的力臂。
12.在下列各图中,杠杆均处于静止状态,请根据已知的力画出力臂或根据已知的力臂画出力。
第12题图
[答案]
一、填空题
1.固定点;杠杆;弯的。
2.支、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
3.使杠杆绕支点转动的力;阻碍杠杆绕支点转动的力;相反。
4.镊子;扳手;起子;剪刀。
(其他答案不限,如铡刀;指甲钳等)
二、选择题
5.D分析:
杠杆是可以绕支点转动的硬棒,但不一定是直棒,故A不正确;支点可以在杠杆的中间,也可以在杠杆的端点,此时动力和阻力都在支点的同一侧,所以B不正确;力臂不一定在杠杆上,因此两力臂之和不等于杠杆长度,C也是错误的;动力和阻力的作用效果是使杠杆发生不同的转动效果,所以正确答案选C。
6.B当力的作用线通过支点,此时支点是该线上的一点,根据力臂的定义,它的力臂为零。
所以正确答案选B。
7.C根据力臂的定义,力臂为支点到力的作用线的距离,所以正确答案选C。
8.C若分别作出各力的力臂,即可发现F3的力臂最大,且作用在同一点的几个力,力臂最大的是垂直于支点与力的作用点连线方向的力。
所以正确答案选C。
三、
L2
L1
作图题
L1
L2
9.
L2
L1
L2
L1
L2
L1
L2
L1
第9题图答案
10.
L1
L
第11题图答案
第10题图答案
11.
12.
L1
F2
L2
F1
L2
F1
L2
F1
第12题图答案
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