《杠杆》复习.doc

第十二章 简单机械
《杠杆》复习 教学设计（教案）
设计：博白县中学 李志进
【复习教学目标】
1. 进一步掌握杠杆模型的相关分析、规范画力臂等图；
2. 能熟练判断生活中的杠杆类型；
3. 理解在杠杆平衡条件探究实验中的多次实验的方法和意义；
4. 进一步熟练运用杠杆平衡公式进行相关的计算，解决变力、最小力的问题。
【复习教学难点】
1. 进一步掌握杠杆模型的相关分析、规范画力臂等图；
2. 进一步熟练运用杠杆平衡公式进行相关的计算，解决变力、最小力的问题。
【复习教学设想】
1、让学生以练习的方式先温习相关概念、定义、公式。
2、重点知识技能再详细复习。
3、典型例题先练再讲评，注重当堂练习反馈。
4、还有哪些疑问、困难再加强。
【复习教学过程】
一、回归教材、落实基础

1．杠杆
（1）定义：在力的作用下，能绕 转动的硬棒叫杠杆.
（2）杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
支点：杠杜绕着转动的固定点叫做杠杆的支点。
（找支点是第一步，也是关键，告诉学生可让杠杆转一下）
动力：使杠杆 的力。
在实际确定动力时,要看我们使用杠杆工作时为了达到预期目的,需要杠杆向哪个方向转动,能使杠杆向需要方向转动的力,不论是哪个物体施加的力,就是作用在杠杆上的动力。
阻力：阻碍杠杆 的力。
和确定动力时的方法相同,由力的转动效果来决定,阻碍杠杆向需要方向转动的力就是阻力。
动力臂：从支点到动力作用线的 叫做动力臂。
动力作用线就是通过动力作用点,沿动力的方向所画的直线。动力臂就是从支点到动力作用线所画的垂线长,也就是几何学中的点到线的距离。
阻力臂：从支点到阻力 的距离叫做阻力臂。
（3）杠杆平衡条件：
杠杆的平衡条件是：
写成公式就是: 或写成比例式:
（4）生活中的杠杆
杠杆的实际应用中,可分为三类
省力杠杆：其动力臂l1 阻力臂l2,平衡时动力F1 阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力.但是实际工作时动力移动的距离却比阻力移动的距离 ,即要费距离.如 , 、 等,都属于这一类杠杆.
费力杠杆：这类杠杆的特点是动力臂l1 阻力臂l2,平衡时动力F1 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 就能使阻力移动较大的距离.使工作方便,也就是 .如 、 、 、 ,这些杠杆都是费力杠杆.
等臂杠杆：这类杠杆的动力臂l1 阻力臂l2,平衡时动力F1 阻力F2,工作时既不省力也不费力,如 、 就是等臂杠杆。
设计意图：本环节通过检查学生课前复习课本的情况，落实本教学内容的基础知识，为学生进一步的复习做准备。
二、要点回顾，典例精析
设计意图：通过本环节再次让学生感受所复习的基础知识，进而设计典型例题，让学生感受知识的魅力，并对所复习的知识进行方法总结，让学生对知识加以归纳总结，形成能力。
（一）杠杆
1. 杠杆的五要素
①支点O、动力F1 、阻力F2 、动力臂l1 、阻力臂l2
② 图示杠杆的力臂
例：画出图中力F对支点O的力臂l 。
F2
B
O
A
F1

方法总结：
（1）找出支点的位置；
（2）确定动力、阻力、作用线；
（3）从支点作动力、阻力、作用线的垂线；
（4）标垂足，定力臂。
2．生活中的杠杆
① 省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。
例：钓鱼杆、使用筷子、用大扫帚扫地
② 费力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。
例：开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子
③ 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。
例：天平
回归课本：

设计意图：让学生回归课本，体会知识的源头，并加以应用。

下列物体：①开瓶起子；②使用筷子；③剪铁皮的剪子；④钓鱼杆；⑤羊角锤起钉子；⑥用大扫帚扫地；⑦天平，
在使用时属于省力杠杆的是 ①③⑤ ；
属于费力杠杆的是 ②④⑥ ；
属于等臂杠杆的是 ⑦ 。
3. 探究杠杆的平衡条件
① 调节杠杆在水平位置平衡 ，目的是使力臂落在杠杆上，便于测量力臂 (如图)
② 获取实验数据；
③ 归纳结论：
杠杆的平衡条件
力×动力臂=阻力× 阻力臂
F1×l1=F2×l2
两个力与它们的力臂成反比。
多次测量的目的是？
多次测量的目的是：寻找普遍规律，避免出现偶然性。

回归课本：

设计意图：让学生回归课本，体会知识的源头，并加以应用。
知识应用：
（一） 用杠杆平衡条件解决最小力问题
例：一块截面积为矩形ABCD的均匀金属块重
2 000 N，它的长宽之比为4:3，将它置于水平地
面上如图所示，若在A点用力F抬起金属块的一A
B
C
D

端，则力F至少为 N。
解：力F的最长力臂为：连接点A和点D的连线AD长度为l1 ，
设AB长为4m，AC长为3m，则AD长为5m，l1 =2m, l2 =2m，
根据杠杆的平衡条件： F× l1 =G× l2 ；
∴F×5m=2000N×2m，
∴F=2000N×2m/5m=800N
故答案为 800N．
（二）用杠杆平衡条件解决变力问题
例：如图，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置1移到位置2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（ ）
A．不断增大 B．不断减小
C．先增大，然后减小 D．先减小，然后增大
方法总结：
画杠杆示意图，找到五要素，逐个分析变化情况，
根据F1×l1=F2×l2判断。

设计意图：让学生进一步运用知识，并加以方法总结，形成能力。

三、针对训练，落实知识
1. 画出图中杠杆各力的力臂:

2. （2012•烟台）如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是 ；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时婴儿车可视为 杠杆（填“省力”或“费力”）．

3（2013•株洲）室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启，根据室内垃圾桶的结构示意图，可确定桶中有两个杠杆在起作用，两杠杆支点为O1、O2．则对应的杠杆分别为（　　）
A．省力杠杆 省力杠杆 B．省力杠杆 费力杠杆
C．费力杠杆 费力杠杆 D．费力杠杆 省力杠杆
4. （2013•玉林）下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重0.5N）
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡。这样做的好处是 。
（2）如图12甲所示，杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂 个同样的

钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F= N时，杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 。
（3）如果小王又进行了如图12乙所示的探究，考虑杠杆 影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数至少大于 N。
（1）杠杆静止时，杠杆左端下沉，说明右端偏高，平衡螺母需向右调节；杠杆在水平位置平衡,力臂就刚好落在杠杆上，这样方便测量力臂。
（2） 4G•3L=FB•2L 解得FB=6G
若在B点处施加一个竖直向下的拉力，则FB=6G=6×0.5N=3N；
若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；
（3）若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件：
F向上L向上=F向下L向下
F′•3L=3G•6L
解得F′=6G=6×0.5N=3N
由于杆的重心在杆的中点，方向竖直向下，重力与钩码同时使杠杆逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N．

5 （2013•鞍山） 如图所示，轻质杠杆AOB处于静止状态，作出作用在A点的最小力F和力臂L．

解：根据F1×l1=F2×l2，因为 F2×l2不变，线段OA是最大动力臂L，此时力F最小，
过A点作线段OA的垂线即可作出动力F，力与力臂如图所示．
6. （2013•自贡）如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起．在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则用力F将（　）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．保持不变 D．先变小后变大
解：在抬起的过程中，阻力F2不变，F与铁棒始终垂直，所以动力臂L1不变，
由于铁棒的位置的变化，导致了阻力F2的阻力臂L2在变小，根据杠杆的平衡条件可得：FL1=F2L2可知，L1、F2都不变，L2变小，所以F也在变小．
设计意图：通过设置针对训练，让学生进一步的运用知识，加深知识的巩固，落实知识，从而形成能力。
四、复习小结

设计意图：让学生对知识形成网络，增强知识的条理性、系统性。
五、随堂练习
1. 如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是 N，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将不 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

2. （2013•乐山）重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置．在转动的过程中（　　）
A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小
C．动力F逐渐变大 D．动力F逐渐减小
设计意图：更进一步的对复习的知识进行训练，熟能生巧，最终形成对此类问题的方法，提高对此类问题的解题速度。
六、课后作业：《总复习》相应内容剩下的题目

《简单机械》复习教案- 8 -