杠杆及其平衡条件
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杠杆平衡原理是物理学中的重要概念,它在我们日常生活中有广泛应用。
杠杆平衡原理是基于牛顿第一定律,也就是平衡状态的物体会保持不动或以恒定速度直线运动的原理。
下面我将结合实例详细介绍八年级下杠杆平衡原理。
一、杠杆的概念及特点杠杆是一种能够绕轴旋转的刚体,具有以下特点:1.轴:杠杆上的物体绕轴旋转,轴是杠杆的支点。
2.力臂:从轴到施力点的距离,用l表示。
3.力矩:作用在杠杆上的力与力臂的乘积,用M表示。
在杠杆平衡原理中,有一个重要的概念,力矩。
力矩可以用于描述杠杆上力的大小和方向对平衡产生的影响。
力矩的大小由施力的大小和力臂的长度决定。
二、杠杆平衡条件在杠杆平衡中,施力和反力的力矩大小相等,方向相反。
根据这个原理,可以得出以下结论:1.当施力和反力的力矩相等时,杠杆达到平衡状态。
2.施力越大,力臂越小,反力越小,力矩越小,杠杆越容易平衡。
3.反之,当施力越小,力臂越大时,杠杆越难以平衡。
三、不同类型杠杆的平衡条件1.一类杠杆:当轴在施力点和反力点之间,且力臂相等时,只需施加一个力使得杠杆平衡。
例如,如果我们想使用一个杠杆抬起一个物体。
设施力点距轴的距离为l1,反力点距轴的距离为l2、则根据杠杆平衡原理,可以得出以下公式:l1F1=l2F2,其中F1是施加的力,F2是物体的重力。
2.二类杠杆:施力和反力分别在轴的两侧,力臂不相等。
施力小而力臂大,反力大而力臂小,才能使杠杆保持平衡。
例如,我们使用一个撬棍将一块巨石搬起。
施力点距轴的距离很小,力臂很大,而巨石下部的支持点距轴的距离很大,力臂很小。
这样一来,我们只需施加一个很小的力就可以搬动巨石。
3.三类杠杆:施力和反力都分别在轴的同一侧,力臂也不相等。
施力大而力臂小,反力小而力臂大,才能使杠杆保持平衡。
例如,我们玩的夹娃娃机就是一个典型的三类杠杆。
施力点在杠杆的根部,力臂很小,而支持娃娃的点距轴的距离很大,力臂很大。
这样一来,我们只需施加一个适当的力就可以将娃娃夹起来。
九年级物理中的杠杆原理及其应用
摘要:本文主要阐述了九年级物理中杠杆原理的相关知识,包括杠杆的定义、五要素、平衡条件,以及在日常生活和工业生产中的广泛应用。
通过对实际例子的分析,展现了杠杆原理在解决实际问题中的重要性,有助于学生深入理解物理知识与生活的紧密联系。
一、引言
杠杆是一种简单机械,在我们的生活和生产中发挥着重要作用。
九年级物理中对杠杆原理的学习,不仅能帮助学生理解力学的基本概念,还能培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、杠杆的定义和五要素
杠杆是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。
杠杆的五要素包括支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
三、杠杆的平衡条件
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F₁×L₁ = F₂×L₂。
四、杠杆的分类
(一)省力杠杆
动力臂大于阻力臂,省力但费距离,如撬棍、羊角锤等。
(二)费力杠杆
动力臂小于阻力臂,费力但省距离,如钓鱼竿、镊子等。
(三)等臂杠杆
动力臂等于阻力臂,不省力也不费力,如天平、定滑轮等。
五、杠杆原理的应用
(一)日常生活
剪刀、筷子、指甲刀等工具的使用都利用了杠杆原理。
(二)建筑领域
起重机、塔吊等大型设备通过杠杆原理实现重物的吊起和搬运。
(三)机械制造
各种机床、冲压设备等的设计和运作离不开杠杆原理。
六、结论
杠杆原理是九年级物理中的重要内容,它的应用广泛且贴近生活。
深入理解杠杆原理有助于我们更好地认识世界,提高解决实际问题的能力。
杠杆的原理应用条件1. 引言杠杆是一种简单机械装置,利用杠杆原理可以实现力的放大或方向的改变。
在物理学和工程学中,杠杆被广泛应用于各种领域,包括机械工程、结构力学、力学设计等。
本文将介绍杠杆的原理以及其应用条件。
2. 杠杆的原理杠杆原理是基于力的平衡条件和力矩的平衡条件,通过调整力的作用点和力臂的长度来实现力的放大或方向的改变。
2.1 力的平衡条件力的平衡条件是指在一个平衡状态下,合力为零。
对于杠杆,当一个力向下作用于杠杆的一端,并且另一个力向上作用于杠杆的另一端时,如果这两个力的大小和方向适当,杠杆就可以平衡并保持在静止状态。
2.2 力矩的平衡条件力矩的平衡条件是指在一个平衡状态下,合力矩为零。
对于杠杆,力的力矩等于力乘以其到转轴的距离。
通过合理调整力的作用点和力臂的长度,可以使力矩平衡,从而实现杠杆的稳定。
3. 杠杆的应用条件3.1 支点的选取杠杆的应用条件之一是正确选择支点的位置。
支点是杠杆的旋转中心,它决定了杠杆的力矩平衡条件。
应选择一个合适的支点位置,使得杠杆在应用力下保持平衡。
支点的选择应基于具体的应用需求,包括所需的力放大倍数、杠杆的长度以及杠杆的材料等。
3.2 力的作用点及方向另一个杠杆的应用条件是正确选择力的作用点及方向。
根据杠杆原理,力的作用点和方向必须能够实现力的平衡和力矩的平衡。
要实现力的平衡,杠杆上的作用力必须具有相等的大小和反向的方向。
此外,力的作用点还需要满足力矩平衡的条件,即力矩乘以力臂的长度在平衡状态下为零。
3.3 杠杆的长度和强度杠杆的长度和强度是杠杆应用条件的重要考虑因素。
杠杆的长度决定了力矩的大小,因此在选择杠杆长度时需要根据所需的力放大倍数进行考虑。
此外,杠杆的强度也需要满足所需的力的大小,以避免杠杆在应用过程中发生变形或破裂。
4. 杠杆的应用示例4.1 力的放大杠杆的常见应用之一是力的放大。
通过合理选择支点的位置和力的作用点及方向,可以实现力的放大。
例如,门锁的杠杆原理,使得我们可以轻松地用手推开重门。
【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件1.探究杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动.(2)实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:可以消除杠杆自重对实验结果的影响;实验中:应调节杠杆两端的钩码的个数或位置,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:可以方便地从杠杆上直接量出力臂.(3)结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.写成公式是:F1l1=F2l2,也可写成:F1/F2=l2/l1.2.杠杆平衡条件的应用方法(1)确认杠杆及其七要素.(2)利用公式F1l1=F2l2及变形公式F1=F2l2/l1解题.(3)要统一,即动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位要统一,并不一定要用米,可以是厘米.3.典型题例(1)最小力问题例1如图1,一端弯曲的杠杆,O为支点,在B端挂一重为10N 的重物G,OB=AC=4cm,OC=3cm,在A端加一个作用力使杠杆平衡,这个力的最小值可能是().A.10NB.8NC.13.3ND.5N解析根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,因F2l2一定,则F1l1一定,所以l1越大,F1越小.由图2可知,OA是最长动力臂.由OA2 =OC2+AC2,AC=4cm,OC=3cm,则OA=5cm.由G·OB=F·OA,G=10N,OB=4cm,OA=5cm,则F=8N.故选项B正确.答案 B方法技巧实际生活中常遇到杠杆的最小力问题,注意要从实物中抽象出杠杆模型.解此类问题,关键是找到最长的动力臂,找到最小力的作用点和方向.解题时要明确两点:(1)明确已知条件(此题中尤其要注意动力臂和阻力臂的确定).(2)明确解题原理(F1l1=F2l2),解题时先把已知条件列出,再将已知条件代入公式解题.(2)杠杆的再平衡问题例2如图3,杠杆挂上钩码后刚好平衡,每个钩码的质量相同,在下列情况中,杠杆还能保持平衡的是().A.左右砝码各向支点移一格B.左右各减少一个砝码C.左右各减少一半砝码D.左右各增加两个砝码解析根据杠杆平衡条件,原来杠杆左边是2×4,右边是4×2,左右相等,杠杆平衡.情况变化后,A项的做法使左边是2×3,右边是4×1,杠杆不再平衡;B项的做法使左边是1×4,右边是3×2,杠杆不再平衡;D项的做法使左边是4×4,右边是6×2,杠杆不再平衡;C项的做法使左边是1×4,右边是2×2,杠杆平衡.故只有选项C正确.方法技巧杠杆的再平衡问题的特点是:原来杠杆是平衡的,当动力和阻力同时增减相等的力ΔF或动力臂和阻力臂同时增减相等的力臂ΔL时,杠杆不能平衡(等臂杠杆除外).(3)杠杆的动态平衡问题例3如图4所示,用始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,阻力G的力臂,动力F.(选填“变大”“变小”或“不变”)解析分别画出杠杆在A、B两位置的阻力G的力臂可看出,阻力臂lG将变大,由于F的方向始终与杠杆垂直,所以F的力臂始终等于杠杆长,故F的力臂lF不变.根据公式F×lF=G×lG,∵lF、G不变,lG变大,∴F变大.答案变大变大方法技巧杠杆的动态平衡是较为复杂的问题,实质在于考查杠杆的平衡条件和力臂的物理意义.解决的关键是明确哪些量变化,哪些量不变,先假设杠杆在某处静止,再用变动为静的处理方法.(4)杠杆与滑轮的组合问题例4如图5所示,质量为m的人站在轻质木板AB的中点,木板可以绕B端上下转动,要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力的大小为(摩擦阻力忽略不计).解析本题由于将杠杆与滑轮进行了组合,所以增加了分析思考问题的难度,木板可绕B端转动,说明B点为杠杆的支点,设人拉绳子的力为F,则由于天花板上的两个滑轮均为定滑轮,它们只能改变力的方向,不能改变力的大小,故A端所受绳子的拉力为F,方向竖直向上.人对杠杆的压力是G人-F.根据杠杆的平衡条件有:F·AB =(G人-F)·A B/2,F·AB=(mg-F)·AB/2,F=mg/3.答案mg/3方法技巧首先必须正确分析出作用在杠杆上的动力和阻力的大小,然后才能用杠杆平衡的条件得出答案.(5)实验探究过程中的经典问题例5在“研究杠杆平衡条件”的实验中,为了,应让杠杆在水平位置平衡.若实验前杠杆的位置如图6(甲)所示,欲使杠杆在水平位置平衡,则杠杆左端的平衡螺母应向(选填“左”或“右”)调.该实验得出的结论是:.某同学进一步用图6(乙)装置验证上述结论,若每个钩码重0.5N,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的读数将4N(选填“<”“>”或“=”).解析经典实验通常是作为大的实验题来考的,问题多、分值大.今后中考也可能这样变化,为提高实验的覆盖面,一些重点实验将瘦身,问题减少,分值变小.但无论如何变形,其中的经典问题依然是命题的热点.杠杆不在水平位置平衡的话,杠杆本身的重力G杆对支点的力臂就不为零,这样会影响实验结论的正确得出.图甲所示的杠杆,左端下沉,右端上翘,说明左边偏重,应将平衡螺母向右调.若弹簧测力计竖直向下拉,则根据杠杆平衡的条件有:4G 钩·4l=F·2l,F=8G钩=8×0.5N=4N.弹簧测力计斜过来拉,力臂变短,力变大,应大于4N.答案消除杠杆自重对实验结果的影响(或使杠杆本身的重力对支点的力臂为0);右;动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1·l1=F2·l2);>.方法技巧探究杠杆平衡条件的题型,往往考查实验器材、过程、数据分析、结论以及对实验的反思.本题考查对实验注意事项的理解,要反思不注意这些事项的后果.许多同学只知道杠杆要在水平位置平衡,不清楚杠杆为什么要在水平位置平衡,阅读了这道题的解析后应该明白问题的答案了.(6)生产与生活中的杠杆问题例6商店里常用案秤称量货物质量,如图7所示,称量时,若在秤盘下粘一块泥,称量的结果比实际质量(选填“大”或“小”);若砝码磨损了,称量的结果比实际质量(选填“大”或“小”);若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,称量的结果比实际质量.(选填“大”或“小”)解析案秤是一不等臂的杠杆,若秤盘下粘一块泥,相当于物体质量增大,此时就要增加砝码来平衡增加的物体,则读数就要比物体的实际质量大;若砝码磨损了,则砝码的质量比它实际的质量要小,用它去平衡物体时仍按其上标的示数进行读数,则结果比物体的实际质量大;若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,则左侧的力与力臂的乘积减小,由于右侧的力臂不变,只有砝码的质量减小,此时称量的结果比实际量小.答案大大小方法技巧案秤的使用实质为教材中天平的使用的迁移,同学们一定要灵活运用所学的知识去解决实际问题.。
杠杆的平衡原理及应用1. 引言杠杆是物理学中常见的力学工具,它利用力臂的差异来改变力的大小和方向。
杠杆的平衡原理是基于力矩的平衡条件,通过调整力臂的长度和力的大小,可以实现平衡状态。
本文将介绍杠杆的平衡原理以及其在实际应用中的重要性。
2. 杠杆的定义与分类杠杆是一个刚性物体,可以绕一个固定的转轴旋转。
根据转轴与力的位置关系,可以将杠杆分为三类:一类杠杆、二类杠杆和三类杠杆。
2.1 一类杠杆一类杠杆的转轴位于力的一侧,力的作用方向与杠杆的长度矢量相反。
2.2 二类杠杆二类杠杆的转轴位于力的一侧,力的作用方向和杠杆的长度矢量相同。
2.3 三类杠杆三类杠杆的转轴位于力的两侧,力的作用方向和杠杆的长度矢量相反。
3. 杠杆的平衡原理杠杆的平衡原理是基于力矩的平衡条件,即对于一个处于平衡状态的杠杆,左边力矩等于右边力矩。
3.1 左力矩与右力矩的定义左力矩是指杠杆左侧作用力的力矩,右力矩是指杠杆右侧作用力的力矩。
力矩的计算公式为力矩 = 力 × 力臂。
3.2 平衡状态的条件杠杆的平衡状态可以通过以下条件来判断: - 左力矩 = 右力矩 - 左力的大小 ×左力臂 = 右力的大小 × 右力臂4. 杠杆应用举例杠杆的平衡原理在现实生活中有很多应用。
以下是一些常见的杠杆应用举例:4.1 手杖手杖可以帮助行走不便的人维持平衡。
手杖可以看作是一种一类杠杆,手杖的杆身作为杠杆,手的位置作为转轴,人的重心和地面相互作用的力持续作用在手杖上,通过调整手杖的位置来实现平衡。
4.2 锤子在家庭装修中,我们经常使用木工锤。
木工锤可以看作是一种二类杠杆,手握锤柄作为转轴,锤头的力作用在工作物体上,通过提供足够的力臂和合适的力大小来轻松完成钉子的敲打工作。
4.3 水平测量仪器水平测量仪器(如水平仪)利用杠杆原理来测量物体的水平度。
水平仪中的气泡会移动到最低点,这时杆身与地面成水平位置,可以通过调整水平仪的位置来达到平衡。
12 简单机械知识点1:杠杆五要素和平衡条件1.杠杆的五要素和平衡条件(1)定义:一根在力的作用下能绕着__固定点O __转动的硬棒叫做杠杆 (2)杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂 (3)平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F 1l 1=F 2l 2)【提示】画力臂:(1)先在杠杆示意图上确定出支点。
(2)画出动力作用线和阻力作用线。
(3)最后从支点向力的作用线引垂线。
2.杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆【提示】省力杠杆必然费距离,省距离杠杆必然费力,既省力又省距离的杠杆是不存在的。
知识点2:滑轮1.滑轮与滑轮组2.斜面与轮轴【提示】轮轴不一定是省力机械,主要取决于动力作用于轮还是轴。
知识点3:机械效率1.定义:物理学中,将__有用功__跟__总功__的比值叫做机械效率,用η表示2.表达式_η=W 有W 总___ 3.测量滑轮组的机械效率:η=W 有W 总=Gh Fs _本章中考主要热点有:杠杆的应用、杠杆的示意图、杠杆的平衡条件、定滑轮与动滑轮的特点、滑轮组的应用、机械效率。
1.杠杆的应用与杠杆平衡条件杠杆的七要素、杠杆平衡条件、杠杆的示意图和杠杆的应用。
主要有以下几个方面:(1)杠杆应用类:判断属于省力杠杆还是费力杠杆;(2)考查杠杆的平衡条件主要是利用杠杆平衡条件分析、解答实际问题。
(3)公式:F1L1= F2L2。
2.杠杆示意图杠杆的示意图以画出力臂较多。
作图题一般情况下和其他作图题结合。
3.定滑轮与动滑轮滑轮是杠杆的另一种形式。
对定滑轮与动滑轮的特点的考查也较多。
主要有以下几个方面:(1)定滑轮及其特点:力与距离的关系;(2)动滑轮杠及其特点:力与距离的关系,做功特点。
4.滑轮组的应用滑轮组的应用主要有:滑轮组及其特点:力的关系及特点,距离的关系及特点,做功的计算;作图类主要涉及绕线(很少出现);计算类主要是根据定滑轮和动滑轮的特点,分析滑轮组的特点及其有关计算。
杠杆的平衡条件在力学中,杠杆是一种利用力的乘法原理来增加力量的器械。
它由两个主要部分组成:杠杆臂和支点。
杠杆原理的应用范围广泛,从简单的剪刀到复杂的机械工具都可以看到杠杆的身影。
然而,要使杠杆保持平衡,有一些条件需要满足。
本文将详细介绍杠杆的平衡条件及其应用。
一、要使杠杆保持平衡,需要满足以下两个条件:1. 力矩平衡条件力矩是力对于旋转轴的转动效果的量度。
在杠杆上,力矩是由施加在杠杆上的力对于支点的距离产生的。
平衡的条件是,所有作用在杠杆上的力矩之和等于零。
数学上,力矩可以用以下公式表示:力矩 = 力 ×距离当所有力矩之和等于零时,杠杆处于平衡状态。
这意味着,如果一个力矩的大小增加,那么另一个力矩必须减小,以保持平衡。
2. 力的平衡条件除了力矩平衡条件外,杠杆也必须满足力的平衡条件。
即,所有作用在杠杆上的力之和等于零。
在杠杆上,力可以分为两种类型:作用在支点上的支持力和作用在其他位置的载荷力。
支持力是使杠杆保持平衡的关键,它提供了一个抵消载荷力的作用。
二、杠杆的应用1. 增加力的作用杠杆的一个主要应用是增加力的作用。
通过改变施力点和支点之间的距离,可以以较小的力产生更大的力矩。
这使得人们能够更轻松地承受大量的重量或施加更大的力。
举个例子,开启一个僵硬的门。
如果你在门的边缘施加力,门可能很难打开。
但如果你将施力点移至靠近门铰链的位置,就能轻松打开门。
这是因为靠近门铰链的位置距离支点更远,从而生成更大的力矩,以克服门上的摩擦力。
2. 制造平衡另一个常见的杠杆应用是制造平衡。
杠杆可以用于平衡不平衡的物体或系统。
通过调整质量分布或改变支点的位置,可以使整个系统达到平衡状态。
举个例子,平衡秤就是一个使用杠杆原理的应用。
当你在一侧放置一定质量的物体时,平衡秤的另一侧会上下移动,直到两侧的力矩平衡。
这样就可以精确地测量物体的质量。
3. 调节速度和力的传递最后,杠杆还可以用于调节速度和力的传递。
通过改变施加力的位置和支点的位置,可以改变输出力的大小和方向。
初中物理自主招生讲义41杠杆及其五要素、探究杠杆的平衡条件、杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类与应用01一.杠杆及其五要素(共2小题)【知识点的认识】(1)杠杆定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆.说明:①杠杆可直可曲,形状任意.②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点.如:鱼杆、铁锹.(2)杠杆五要素﹣﹣组成杠杆示意图.①支点:杠杆绕着转动的点.用字母O 表示.②动力:使杠杆转动的力.用字母F1表示.③阻力:阻碍杠杆转动的力.用字母F2表示.说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上.动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反④动力臂:从支点到动力作用线的距离.用字母l1表示.⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离.用字母l2表示.【命题方向】在初中阶段有的地区直接考查要求画出力臂,有的地区对画力臂不做要求,虽然不做要求,但实际上在解题中应当找到力臂,因此找力臂是重点又是难点.例1:如图所示,开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆,在图中能正确表示开瓶盖时,杠杆的支点、动力和阻力的是()A.B.C.D.点评:(1)掌握杠杆的五个要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂.(2)起子的使用有两种方法:可以以前面为支点,也可以以后面为支点,(如图)只要能克服瓶盖和瓶口之间的摩擦力就可以.例2:如图所示,工人师傅将油桶推上台阶,下列说法正确的是()A.这不能看作杠杆,因为油桶是圆的B.这不能看作杠杆,因为没有支点C.这可以看作杠杆,因为满足杠杆的所有条件D.这可以看作杠杆,支点就是横截面的圆心【解题方法点拨】(1)用同一硬棒做杠杆,使用方法不同,支点位置也可能不同.如撬重物的撬棒的支点可在棒的端点,也可在棒的中间某一点的位置上,如图.(2)作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的,可根据人们的需要来确定有时动力和阻力的区别不明显.如人用扁担挑重物,可把重物作用于扁担一端的力作为动力.而重物作用于扁担另一端的力为阻力.〔在动力作用下,杠杆可能静止,也可能转动.阻力与动力作用效果相反,如果动力使杠杆顺时针转动,阻力必须使杠杆逆时针转动.(3)力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离,即它是点到线的距离而不是点到点的距离.(4)力臂有时在杠杆上,有时不在杠杆上.如果力的作用线恰好通过支点,则力臂为零.1.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。
简单机械(杠杆、滑轮)一、知识点1.物理学中,一般把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
2.杠杆绕着转动的点叫做支点;使杠杆转动的力叫做动力;阻碍杠杆转动的力叫做阻力;从支点到动力作用线的距离叫做动力臂;从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。
3.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂4.动力臂大于阻力臂的是省力杠杆;动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。
5.定滑轮在使用时,不随物体移动而移动,定滑轮本质上是等臂杠杆,不能省力但能改变力的方向;动滑轮在使用时,随着物体的移动而移动,动滑轮本质上是省力杠杆,可以省力但不改变力的方向。
6.由动滑轮和定滑轮组合而成的机械叫做滑轮组,其特点是能省力,有的既能省力又能改变力的方向。
滑轮组绳子端的拉力为GF=n总(不计摩擦)。
二、例题精讲【例1】★学校里的工人师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是()A.增大阻力臂,减小动力移动的距离B.增大动力臂,省力C.减小阻力臂,减小动力移动的距离D.减小阻力臂,省力考点:杠杆的应用.专题:简单机械.分析:剪树枝时,用剪刀口的中部,而不用剪刀尖,减小了阻力臂,就减小了动力,在阻力、动力臂一定的情况下,根据杠杆的平衡条件知道减小了动力、更省力.解答:解:用剪刀口的中部,而不用剪刀尖去剪树枝,减小了阻力臂L2,而动力臂L1和阻力F2不变,∵F1L1=F2L2,∴F1=将变小,即省力.故选D.【例2】★★图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力,其中的最小拉力是()A.F1B.F2C.F3D.三个力都一样考点:杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.专题:应用题;图析法.分析:本题主要考查两个知识点:(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长动力越小.据此分析判断.解答:解:分别从支点向三条作用线做垂线,分别作出三条作用线的力臂,从图可知,∵三个方向施力,F2的力臂L OA最长,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力臂越长动力越小,∴F2最小(最省力)故选B.【例3】★★★(2014•安顺)如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重()A.5N B.10N C.20N D.40N考点:杠杆的平衡条件.专题:图析法.分析:金属杆已知长度,且质地均匀,其重心在中点上,将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值,代入杠杆平衡条件求出金属杆重力.解答:解:金属杆重心在中心上,力臂为L1=0.8m,取图象上的一点F=20N,L2=0.4m,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂GL1=FL2G×0.8m=20N×0.4m解得:G=10N故选B.【例4】★★★★★(2014•包头)如图所示,均匀细杆OA长为l,可以绕O点在竖直平面内自由移动,在O点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮,细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连,并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起.已知绳上拉力为F1,当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,在此过程中(不考虑绳重及摩擦),下列判断正确的是()A.拉力F的大小保持不变B.细杆重力的力臂逐渐减小C.F1与F2两力之比为1:D.F1与F2两力之比为:1考点:杠杆的动态平衡分析.专题:错解分析题;简单机械.分析:找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂,然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出F1、F2的大小.解答:解:(1)细杆处于水平位置时,如右上图,△PAO和△PCO都为等腰直角三角形,OC=PC,PO=OA=l,OB=l;∵(PC)2+(OC)2=(PO)2,∴OC=l,∵杠杆平衡,∴F1×OC=G×OB,F1===G,(2)当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时,绳上拉力为F2,如右下图,△PAO为等边三角形,AB=PA=l,AC′=l,∵(AC′)2+(OC′)2=(OA)2∴OC′=l,在△ABB′中,∠BOB′=30°,BB′=OB=×l=l,∵(OB′)2+(BB′)2=(OB)2,∴OB′=l,∵OB′<OB,∴细杆重力的力臂逐渐减小,故B正确;∵杠杆平衡,∴F2×OC′=G×OB′,F2===G,∴F1>F2,故A错误;则F1:F2=G:G=:1,故C错误,D正确.故选:BD.【例5】★★★如图所示,密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是尺长的三分之一,当在B端挂1N的重物P时,刚好能使尺A端翘起,由此可推算直尺的重力为()A.0.5N B.0.67N C.2N D.无法确定考点:杠杆的平衡条件.专题:应用题;简单机械.分析:密度均匀的直尺,其重心在直尺的中点处,则重力力臂为支点到直尺中心的长度;又已知B端的物重和B端到支点的距离,根据杠杆平衡的条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂即可求出直尺的重力.解答:解:设直尺长为L,从图示可以看出:杠杆的支点为O,动力大小等于物重1N,动力臂为L;阻力为直尺的重力G′,阻力的力臂为L﹣L=L.由杠杆平衡的条件得:G′L′=GL,即:G′×L=1N×L解得:G′=2N所以直尺的重力大小为2N.故选C.【例6】★★(2013•通辽)在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F和其移动速度的大小为()A.300N0.1m/s B.150N0.1m/s C.60N0.2m/s D.30N0.2m/s考点:滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组及其工作特点.专题:简单机械.分析:(1)如图,物体在水平方向上做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知物体所受的拉力等于物体受到的摩擦力,然后根据定滑轮和动滑轮的工作特点,即可求出绳子末端拉力与摩擦力之间的关系.(2)有两段绳子与动滑轮接触,绳端移动的距离是物体移动距离的2倍,则速度也是物体移动速度的2倍.解答:解:(1)由于物体在水平面上做匀速直线运动,所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力;滑轮组是由两根绳子承担动滑轮,所以绳子末端拉力F=f=×60N=30N.(2)有两段绳子与动滑轮接触,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍,故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2倍,即v=0.1m/s×2=0.2m/s;故选D.【例7】★★★(2010•玉溪)如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置(不考虑轮重和摩擦).使用时:(1)瘦子固定不动,胖子用力F A拉绳使G匀速上升.(2)胖子固定不动,瘦子用力F B拉绳使G匀速上升.下列说法中正确的是()A.F A<G B.F A>F B C.F B=2G D.以上说法都不对考点:滑轮组绳子拉力的计算;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.专题:推理法.分析:分析当胖子和瘦子拉绳时,三个滑轮是动滑轮还是定滑轮,根据动滑轮和定滑轮的特点分析判断.解答:解:(1)瘦子固定不动,胖子拉绳使G匀速上升,此时中间滑轮为动滑轮,上下两个滑轮为定滑轮,F A=2G,故A错;(2)胖子固定不动,瘦子拉绳使G匀速上升,三个滑轮都是定滑轮,F B=G,故C错;综合考虑(1)(2)F A>F B,故B正确、D错.故选B.【例8】★★★★★如图所示,不计绳重和摩擦,吊篮与动滑轮总重为450N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是()A.218N B.220N C.210N D.236N考点:滑轮组绳子拉力的计算.专题:整体思想.分析:本题可用整体法来进行分析,把动滑轮、人和吊篮作为一个整体,当吊篮不动时,整个系统处于平衡状态,那么由5段绳子所承受的拉力正好是人、动滑轮和吊篮的重力和.可据此求解.解答:解:将人、吊篮、动滑轮看作一个整体,由于他们处于静止状态,受力平衡.+G吊篮)=(600N+450N)=210N.则人的拉力F=(G人+G轮故选C.【拓展题】(2014•烟台)如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将()A.一直是变大的B.一直是变小的C.先变大,后变小D.先变小,后变大答案:C考点:杠杆的平衡分析法及其应用.解析:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力力臂变大,所以动力变大.当杠杆从水平位置拉到最终位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小.故F先变大后变小.故选C.如图所示OB为粗细均匀的均质杠杆,O为支点,在离O点距离为a的A处挂一个质量为M的物体,杠杆每单位长度的质量为m,当杠杆为多长时,可以在B点用最小的作用力F维持杠杆平衡?()A.B.C.2Ma/m D.无限长答案:A考点:杠杆的平衡分析法及其应用.解析:(1)由题意可知,杠杆的动力为F,动力臂为OB,阻力分别是重物G物和杠杆的重力G杠杆,阻力臂分别是OA和OB,重物的重力G物=Mg杠杆的重力G杠杆=mg×OB ,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:F•OB=G物•OA+G杠杆•OB,(2)代入相关数据:则F•OB=Mg•a+mg•OB•OB,得:F•OB=Mga+mg•(OB)2,移项得:mg•(OB)2﹣F•OB+Mga=0,∵杠杆的长度OB是确定的,只有一个,所以该方程只能取一个解,∴该方程根的判别式b2﹣4ac等于0,因为当b2﹣4ac=0时,方程有两个相等的实数根,即有一个解,即:则F2﹣4×mg×Mga=0,则F2=2mMg2a,得F=•g,(3)将F=•g代入方程mg•(OB)2﹣F•OB+Mga=0,解得OB=.故选A.(2010•西城区二模)如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中,错误的是()A.绳子自由端受到的拉力大小是100N B.人对地面的压力为400NC.人对地面的压力为250N D.绳子自由端运动速度是0.01m/s答案:ACD考点:滑轮组绳子拉力的计算;速度的计算.解析:A、由图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=(G轮+f地)=(20N+200N)=110N,故A错,符合题意;BC、人对地面的压力F压=G﹣F=510N﹣110N=400N,故B正确、C错;D、绳子自由端运动速度v=2×0.02m/s=0.04m/s,故D错.故选ACD.某工地工人在水平工作台上通过滑轮组匀速提升货物,如图所示.已知工人的质量为70kg.第一次提升质量为50kg的货物时,工人对绳子的拉力为F1,对工作台的压力为N1;第二次提升质量为40kg的货物时,工人对绳子的拉力为F2,对工作台的压力为N2.已知N1与N2之比为41:40,g取10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.则F1与F2之比为________。
小学科学教案——杠杆原理一、教学目标1. 让学生了解杠杆的基本概念,认识杠杆的组成部分,包括支点、动力、阻力等。
2. 引导学生通过实验观察和分析,了解杠杆的平衡条件,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。
3. 培养学生运用杠杆原理解决实际问题的能力,提高学生的动手操作和观察分析能力。
二、教学内容1. 杠杆的定义及组成部分2. 杠杆的分类:一类杠杆、二类杠杆、三类杠杆3. 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂4. 实验操作:探究杠杆的平衡条件5. 实际应用:运用杠杆原理解决生活问题三、教学重点与难点1. 教学重点:杠杆的定义、组成部分及平衡条件。
2. 教学难点:杠杆分类的判断及平衡条件的运用。
四、教学方法1. 采用实验演示法,让学生直观地了解杠杆的平衡条件。
2. 运用讨论法,引导学生探讨杠杆的分类及实际应用。
3. 采用案例分析法,让学生学会运用杠杆原理解决实际问题。
五、教学准备1. 教具:杠杆模型、动力臂和阻力臂的标尺、实验器材(如钩码、绳子等)。
2. 学具:学生实验套装、笔记本、画图工具。
3. 教学课件:杠杆原理相关图片、视频及动画。
六、教学过程1. 导入:通过一个简单的杠杆实验,引发学生对杠杆的好奇心,激发学习兴趣。
2. 新课导入:介绍杠杆的定义和组成部分,讲解杠杆的分类及特点。
3. 实验探究:分组进行实验,让学生亲自动手操作,观察杠杆的平衡条件。
4. 讨论交流:引导学生探讨杠杆的分类,分析不同类型杠杆的特点及应用。
5. 案例分析:列举生活实例,让学生运用杠杆原理解决问题。
七、课堂练习1. 填空题:(1)杠杆是由____、____、____等部分组成的。
(2)一类杠杆的特点是____,二类杠杆的特点是____,三类杠杆的特点是____。
2. 判断题:(1)杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(____)(2)在使用杠杆时,动力臂越长,动力越小。
第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件1.认识杠杆的形状:(1)不一定所有的杠杆都像“杠”或“棒”,有的杠杆像“板”或“片”.(2)杠杆可以是直的,也可以是弯的.(3)杠杆的支点可以在杠杆的一端,也可以在杠杆上其他位置.2.杠杆支点与动力方向和阻力方向之间的关系:若支点在杠杆中间,两力方向基本相同;若支点在杠杆的一端,两力方向应该相反.3.动力和阻力都是杠杆受到的力,前者促使杠杆转动,后者阻碍杠杆转动,它们的作用效果总是相反的.4.运用公式F1l1=F2l2进行计算时,力的单位应该用牛顿,而力臂的单位可以是米、分米、厘米,但动力臂和阻力臂的单位一定要统一.注意这时力与力臂的乘积不是计算功,单位也不是焦耳.1.力臂是点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离,而不是点到点(“支点”到“力的作用点”)的距离.2.杠杆的平衡条件是力与力臂的乘积相等,既不是力相等,也不是力臂相等.运用杠杆平衡条件分析问题时,当力与力臂的乘积相等时,则杠杆处于平衡状态,否则杠杆不平衡.01课前预习知识点1杠杆及其五要素1.________________________________硬棒叫杠杆.2.杠杆绕着转动的固定点叫做________,使杠杆转动的力叫________,阻碍杠杆转动的力叫________,支点到动力作用线的距离叫________,支点到阻力作用线的距离叫________.知识点2杠杆的平衡条件3.当杠杆处于______状态或__________状态时,我们就说杠杆平衡了.4.杠杆平衡条件是:动力×________=阻力×________,即F1×______=F2×________.02当堂训练1.关于杠杆,下列说法正确的是()A.杠杆必须是一根直棒B.杠杆一定有支点C.当力的作用线通过支点时,力臂最大D.动力臂就是支点到动力作用点的距离2.(潍坊中考)如图所示,活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆,它在动力F1和阻力F2的作用下,处于平衡状态,则()A.F1·OC=F2·OA B.F1·OD=F2·OBC.F1·OE=F2·OA D.F1·OE=F2·OB3.(南宁中考)如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆重新在水平位置平衡,应在A处悬挂钩码的个数是()A.1个B.2个C.3个D.6个4.(北京中考)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OA⊥AB、AC⊥OB.线段________(填“OA”或“AC”)表示力F的力臂.5.(益阳中考)如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是________,当图中手对车闸的作用力F=10 N时,刹车拉线受到力的大小为________N.03课后作业6.(东营中考)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,杠杆会()A.左端下降B.右端下降C.仍然平衡D.无法判断如图所示,一轻质杠杆OB可绕O点无摩擦转动,B端用绳子系在竖直墙壁上,在杠杆的A点悬挂一重为20 N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OB长为50 cm,OA长为30 cm,∠B=30°.(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F1的力臂.(2)拉力F1的大小是多少?【提示】从支点作到动力作用线的垂线,即可得到动力臂l1.由于杠杆处于水平位置,则阻力臂l2=OA=30 cm,根据几何知识可知:l1=OB/2=50 cm/2=25 cm,则F1×l1=F2×l2,F1×25 cm=20 N×30 cm,F1=24 N.【答案】(1)如图所示(2)24 N【方法归纳】解答与杠杆相关的计算题,一定要利用杠杆平衡条件,解题的关键是找准杠杆的五要素.7.(广州中考)AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO′线,棒在如图所示位置处于静止状态,则()A.F1<F2B.F1=s2 s1F2C.F1力臂小于s1D.F2方向沿OO′线向下8.(厦门中考)用细绳系住厚度不均匀的木板的O处,木板恰好处于静止状态,且上表面保持水平.如图所示,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡,必须满足的条件是()A.两车的质量相等B.两车的速度大小相等C.质量较小的车速度较大D.两车同时到达木板两端9.(莱芜中考)如图所示,杠杆在力F1、F2的作用下(F2未画出)处于平衡状态.O为支点,L2是力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂L1和力F2的示意图.10.(聊城中考)在探究“杠杆的平衡条件”实验中.(1)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,如图所示,这时应将左端的平衡螺母向______(填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是__________________________________________________________________.(2)(3)某同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.你认为他的结论________(填“可靠”或“不可靠”),理由是______________________________________________________.挑战自我11.(烟台中考)如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将()A.一直是变大的B.一直是变小的C.先变大,后变小D.先变小,后变大第2课时生活中的杠杆1.省力杠杆:省力杠杆的动力臂要大于阻力臂,从而使动力小于阻力.生活中的撬棒、羊角锤、手推车、起子等都是省力杠杆.2.费力杠杆:费力杠杆的动力臂要小于阻力臂,从而使动力大于阻力.生活中钓鱼竿、筷子、缝纫机脚踏板、铁锹、理发剪刀等都是费力杠杆.3.等臂杠杆:等臂杠杆的动力臂等于阻力臂,动力等于阻力.生活中的天平、跷跷板、定滑轮都可看成等臂杠杆.1.动力和阻力不一定必须在支点的两侧,也可以在支点的同侧;2.求最小动力时,一定要在杠杆上寻找离支点最远的点作为动力作用点.如图,在一次野外活动中,小明用一木棒扛一包裹吃力前行.为减轻肩部所受压力,他可以把肩膀向________移动,离包裹________一点.【提示】以手为支点,根据杠杆平衡条件:F肩L肩=F物L物,若要减小肩部所受压力,应增大肩的力臂,把肩膀向后移动,离包裹近一点.【答案】后近01课前预习知识点杠杆的应用1.省力杠杆的动力臂________阻力臂,________省力,但______距离.2.费力杠杆的动力臂______阻力臂,______省力,但______距离.3.等臂杠杆的动力臂______阻力臂,不省力也不费力,不省距离也不费距离.4.杠杆在我国古代早就有了许多巧妙地应用,有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了________;有时却要使用费力杠杆,那又是为了________.02当堂训练1.(潍坊中考)下列图中所示的工具,属于等臂杠杆的是()A.镊子B.钳子C.起子D.天平2.(滨州中考)根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能.要剪断铁丝等较硬的物体,下图中的4种剪刀应选择()3.(吉林中考)如图所示的装置中,两支笔构成了一个________,可以轻松地举起很重的书,小指离支点越远,所用的力越______.4.市政府实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐,餐点均匀摆放在推车内.当售货员将推车前轮推到路沿A时,售货员向下按扶把,这时推车可以视为杠杆,支点是________(填“前轮”或“后轮”);当后轮遇到路沿A时,售货员向上提扶把,这时支点是________(填“前轮”或“后轮”).后一种情况下,推车可以视为________杠杆.03课后作业5.(常州中考)如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆()A.一定是省力杠杆B.一定是费力杠杆C.一定是等臂杠杆D.以上情况都有可能6.(宁夏中考)校工用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了() A.增大阻力臂,省力B.减小阻力臂,省力C.增大动力臂,方便D.减小动力臂,方便7.(南通中考)如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体M悬挂点B的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中,错误的是()A.每次倒入空桶的液体体积相同B.秤的刻度值向右越来越大C.悬点O适当右移,秤的量程会增大D.增大M的质量,秤的量程会增大8.(威海中考)如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起.下列说法正确的是()A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小9.如图甲所示的是现在比较流行的胶棉拖把,只需要用手在A处向上拉动即可把海绵里的水挤干,非常方便、卫生.这里拉杆ABC是________(填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆.如图乙所示,海绵被折叠、压扁,说明力可以改变物体的________.10.(菏泽中考)用一杆秤称得物体的质量是2 kg,如图所示.根据杆秤上秤钩、提纽和秤砣三者的位置关系,估测出秤砣的质量大约是________kg.挑战自我11.(无锡中考)某人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重量,在称象过程中,他用到了吊车、铁笼和一根很长的配槽钢等辅助工具,操作步骤如下:a.如图甲所示,将铁笼系于槽钢上的B点,当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时,槽钢在水平位置平衡.b.将大象引入铁笼,保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变,用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,如图乙所示,测得OB=6 cm,OA=9 m,弹簧测力计的示数为200 N,根据上述数据测出了大象的重量.(1)大象的重为__________N.(2)设计步骤a的目的是______________________________________________.第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件课前预习1.在力的作用下绕着固定点转动的 2.支点动力阻力动力臂阻力臂 3.静止匀速转动 4.动力臂阻力臂l1l2当堂训练1.B 2.D 3.B 4.OA 5.杠杆40课后作业6.A7.C8.C9.10.(1)右消除杠杆自身重力对实验的影响,且便于从杆上直接读出力臂(2)动力臂l1(m)阻力F2(N)(3)不可靠根据一组实验数据得出结论,实验结论不具有普遍性11.C第2课时生活中的杠杆课前预习1.大于能费 2.小于不能省 3.等于 4.省力省距离当堂训练1.D 2.D 3.杠杆小 4.后轮前轮省力课后作业5.D 6.B7.C8.D9.省力形状10.0.511.(1)3×104(2)消除槽钢重力对杠杆平衡的影响。
杠杆的平衡条件课后反思一、教学目标1. 让学生理解杠杆的平衡条件,即动力×动力臂=阻力×阻力臂。
2. 培养学生运用杠杆平衡条件解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验和观察,发现杠杆平衡的规律。
二、教学内容1. 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
2. 实验操作:如何进行杠杆实验,观察和记录杠杆的平衡状态。
3. 实例分析:运用杠杆平衡条件解决实际问题,如撬棒、剪刀等。
三、教学重点与难点1. 教学重点:杠杆的平衡条件及其应用。
2. 教学难点:理解并运用杠杆平衡条件解决实际问题。
四、教学方法1. 实验法:引导学生进行杠杆实验,观察和记录杠杆的平衡状态。
2. 讲授法:讲解杠杆的平衡条件及其应用。
3. 案例分析法:分析实际生活中的杠杆现象,引导学生运用杠杆平衡条件解决问题。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的杠杆实验,引发学生对杠杆平衡条件的兴趣。
2. 新课讲解:讲解杠杆的平衡条件,引导学生理解并记忆。
3. 实例分析:分析实际生活中的杠杆现象,让学生学会运用杠杆平衡条件解决问题。
4. 小组讨论:让学生分组讨论,分享各自对杠杆平衡条件的理解和应用。
6. 课后作业:布置相关练习题,巩固学生对杠杆平衡条件的掌握。
课后反思:本节课通过实验、讲解和实例分析等多种教学方法,使学生掌握了杠杆的平衡条件,并能运用到实际问题中。
但在教学过程中,发现部分学生在理解动力臂和阻力臂的概念上还存在一定的困难。
在今后的教学中,可以考虑通过更直观的演示或引导学生进行更多的实践操作,以帮助学生更好地理解和掌握这一知识点。
也要注重培养学生的动手能力和团队协作精神,使他们在解决实际问题时能更加得心应手。
六、教学拓展1. 引导学生探讨杠杆的分类,如一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆,并了解它们在生活中的应用。
2. 介绍杠杆的平衡调节方法,如如何通过改变力的大小、力臂的长度或改变杠杆的长度来使杠杆平衡。
杠杆平衡条件及其分类1. 引言在物理学和工程学中,杠杆是一种常见的力学装置,用于放大或改变力的作用效果。
杠杆平衡是指系统中的所有力和力矩彼此平衡。
本文将介绍杠杆平衡的基本概念和条件,并对其进行分类和解释。
2. 杠杆平衡条件的基本概念杠杆平衡条件是指一个杠杆系统在静态平衡状态下,系统中的所有力和力矩之和为零。
当杠杆平衡时,系统中的物体将保持静止或以恒定的速度运动。
在杠杆平衡条件中,有两个基本要素需要考虑:力和力矩。
力是指施加在杠杆系统上的外力,可以是重力、弹性力或其他类型的力。
力矩是由力在杠杆上产生的力矩,它是一个旋转效应。
力矩可以根据旋转方向被分为正和负。
杠杆平衡条件可以表示为以下方程:$$\\sum F=0$$$$\\sum \\tau=0$$其中,$\\sum F$表示所有作用在杠杆系统上的力的矢量和,$\\sum \\tau$表示所有作用在杠杆系统上的力矩的矢量和。
3. 杠杆平衡条件的分类根据杠杆平衡条件中的力和力矩的来源和性质,杠杆平衡可以分为以下几类。
3.1. 静力平衡静力平衡是指在杠杆系统中没有外力作用时的平衡状态。
在静力平衡条件下,系统中的所有力和力矩都为零。
这意味着没有任何外力或外部扰动作用于系统。
静力平衡条件可以表示为:$$\\sum F=0$$$$\\sum \\tau=0$$3.2. 动力平衡动力平衡是指在杠杆系统中有外力或外部扰动作用时的平衡状态。
在动力平衡条件下,系统中的所有力和力矩之和不为零,但它们之间存在一种平衡。
动力平衡条件可以表示为:$$\\sum F\ eq 0$$$$\\sum \\tau\ eq 0$$3.3. 力矩平衡力矩平衡是指在杠杆系统中,所有力矩之和为零,但力的总和不一定为零。
在力矩平衡条件下,系统中的力会产生一个旋转效果,但不引起平移。
力矩平衡条件可以表示为:$$\\sum F\ eq 0$$$$\\sum \\tau= 0$$3.4. 力平衡力平衡是指在杠杆系统中,所有力之和为零,但力矩的总和不一定为零。