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1、2019-2020学年九年级物理上册 11.1杠杆自主学习方案 苏科版学习要求1.知道什么是杠杆,能从常见的工具中认出杠杆。2.通过观察和实验了解杠杆的结构,熟悉有关杠杆的名称:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。3.理解力臂的概念,会画杠杆的动力臂和阻力臂。4.经历探究杠杆平衡条件的过程,理解杠杆平衡的条件,并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。5.知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。6.知道杠杆在实际生活中的应用。7.通过了解杠杆的应用,进一步认识物理学是有用的,提高学习物理的兴趣。学习指导1力臂的概念。力臂是本节的难点。对力臂的理解,注意以下几点:(1)力臂是指支点到力(动力或阻力)作用
2、线的距离,而不是从支点到力的作用点的距离。(2)当作用在杠杆上的力的方向改变时,其力臂的大小一般也将发生改变。(3)力臂不一定在杠杆上,如图所示 (4)若力的作用线过支点,则它的力臂为零。F2L2L1F1O(5)画力臂三步骤:找支点、画出力的作用线、作支点到力的作用线的垂线(有时需要将力的作用线进行正向或反向延长)。2经历探究杠杆平衡条件的过程是本节学习的重点,探究的过程中要注意以下几点:(1)设计实验方案选取实验工具写出实验步骤设计记录数据的表格等(2)调节杠杆水平平衡时,依照“右高右旋,左高左旋”的方法,即杠杆右边高则螺母向右移,杠杆左边高则向左移,直至杠杆水平平衡。注意杠杆水平平衡一旦调
3、好,不得随意再旋转平衡螺母,否则会影响实验结果。(3)实验中,每次改变动力、阻力、动力臂、阻力臂后都要使杠杆保持水平平衡,这样动力臂和阻力臂都可以直接读出。动力臂和阻力臂的长度单位不一定要用米,只要两个力臂的长度单位统一就可以了。3根据已学过的杠杆知识,注意观察生活中各种形状的杠杆,如指甲剪、钓鱼竿、剪刀、筷子、天平、独轮车等。并能按照动力臂与阻力臂长短的关系分析和判断是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆。根据杠杆平衡条件,生活中使用时要注意两点:(1)要省力就要多移动距离;(2)要省距离就要费力,省力又省距离的杠杆是没有的。曲型范例例1关于力臂,下列说法k 正确的是( )A从动力作用点到支点的距
4、离叫做动力臂B力臂就是杠杆的长度C从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂D力臂一定在杠杆上 LFAOLFAO精析:力臂是从支点到力的作用线的距离,简单地说,就是“点到线”的距离,而不是“点”到“点”的距离。力臂不一定是杠杆的长度,也不一定在杠杆上。如图所示。(图删去)全解:应选(c)点评:力臂是从支点到力的作用线的距离。如图(a)、(b)所示,虽然力的作用点A相同,但力的方向不同,画出力臂也不同。例2张华和爸爸在公园玩跷跷板,张华重250N,爸爸重750N。当爸爸离跷跷板的转轴0.5m时,张华应该坐在哪里才能使跷跷板平衡? 精析:利用杠杆平衡条件解题,首先要弄清动力、动力臂、阻力、阻力臂。本题中阻
5、力为爸爸对杠杆的力F2=750N,阻力臂为L2=0.5m,动力为张华对杠杆的力F1=250N,动力臂即为张华离转轴的距离。全解:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,得L1=L2=0.5m=1.5m答:张华应该坐在离转轴1.5m处。活动与探究取一根粗细均匀的铁丝,在它的中点用线悬挂起来,铁丝恰好平衡。如把其右半段对折起来,那么它是否还能保持原来的平衡状态呢?为什么?动手做一做这个实验。思考与练习一、填空题1.我们在日常使用的工具中很多是利用杠杆知识制成的,我们分析杠杆时,首先要找到杠杆绕着转动的固定点叫 ,然后分析杠杆的受力情况,即使杠杆转动的力叫 ,阻碍杠杆转动的力叫 。2.杠杆有三类,既省力
6、杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。在撬棒、天平、铡刀、扳手、酒瓶起子、理发剪刀、钓鱼杆等常见杠杆中,属于省力杠杆的有 ,属于费力杠杆的有 ,属于等臂杠杆的有 。第4题图3一把杆秤自重不计,提纽到秤钩的距离是4,秤砣重为4.9N,用这样的杆秤来称量质量为2的物体,秤砣离提纽 时,秤杆平衡。4.杠杆的应用非常广泛,工具车上的起重臂就是一个费力杠杆使用它的具体好处是 。二、选择题5下图是一些日常生活中所使用的工具,其中属于省力杠杆的是( )6一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量( )A偏大 B偏小 C相等 D无法判定第7题图7园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽
7、量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了( ) A增大阻力臂,减小动力移动的距离 B减小动力臂,减小动力移动的距离 C增大动力臂,省力 D减小阻力臂,省力第8题图8 .人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动. 如图所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力. 由图可以看出,这是一个( )A费力、省距离的杠杆 B省力、费距离的杠杆 C既费力,也费距离的杠杆 D既省力,也省距离的杠杆第9题图9.一均匀杠杆A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好平衡.若钩码的质量均为50g,在A、B两处再各加一个钩码,那么:( )A杠杆仍平衡 B杠杆的
8、左边向下倾C杠杆的右边向下倾 D无法确定杠杆是否平衡三、作图、实验题10如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点. 请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图. (注意:请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线.)第11题图OA第10题图11.在“研究杠杆平衡条件”的实验中,在如图所示的实验装置中: (1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆右端螺母向_(选填“左”或“右”)边旋一些,使杠杆在水平位置平衡。 (2)实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)._ ; _ 。(3)在实验中,王亮同学猜想:杠杆平
9、衡的条件可能是:动力动力臂阻力阻力臂。马欣同学猜想:杠杆平衡的条件可能是:动力动力臂阻力阻力臂。他们共同通过实验,获得了一组数据。如下表。动力F1/N动力臂L1/阻力F2/N阻力臂L2/3663根据上表数据,他们都认为自己的猜想是对的、对方是错误的,那么你认为他们实验的验证方法存在什么问题?三、计算、论述题12如图所示,一根轻质木杆A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。 当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。已知OA=15cm,OB=5cm, 则重物对水平地面的压力为多少?OBAF第12题图 相关链接 能把地球举起来吗?传说,阿基米德发现了
10、杠杆原理后,曾产生过撬动地球的假想。他在给叙拉古国国王希罗的信中写道:“只要给我一个支点和立足点,我就能移动地球。”国王看信之后立即召见了阿基米德,并说:“当着众神起誓,你真的能移动地球吗?”阿基米德不慌不忙地用撬石头的例子作比喻,向国王讲了杠杆的原理,然后坦率地回答说:“不,我只是根据原理作了这样的假想。事实上,我也站不到地球以外的什么地方去,也找不到这样长和坚固的杠杆,也找不到搁杠杆的支点。”国王弄懂了这个道理,很高兴。一、杠杆1.支点 动力 阻力 2.撬棒、铡刀、扳手、酒瓶起子;理发剪刀;天平 3. 16 4.省距离 5.B 6.A 7.D 8.A 9.C 10.略 11.(1)右 (2)在4处挂3个钩码 在6处挂2个钩码 在3处挂4个钩码 (3)没有测出多组数据找共同规律 12.40N