九年级物理上册111杠杆课堂反馈新版苏科.docx
《九年级物理上册111杠杆课堂反馈新版苏科.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《九年级物理上册111杠杆课堂反馈新版苏科.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
九年级物理上册111杠杆课堂反馈新版苏科
一、杠 杆
图11-1-1
一 杠杆
1.定义:
物理学中,将在____________可绕一__________转动的硬棒称为杠杆.
2.杠杆的五要素
图11-1-2
支点:
杠杆绕着转动的点,常用O来表示.
动力:
使杠杆________的力,常用F1来表示.
阻力:
________杠杆转动的力,常用F2来表示.
动力臂:
从支点到______________的距离,常用l1来表示.
阻力臂:
从支点到______________的距离,常用l2来表示.
[说明]①杠杆在受力转动过程中不发生形变;杠杆一般都是“棒”形的,有的是直棒,有的是弯棒,还有一些是方形、圆形的物体,只要“在力的作用下能绕固定点转动”,都可以看作变形的杠杆.
②力臂是从支点到力的作用线的距离,即“点到线”的距离,“点”指的是支点,“线”指的是力的作用线,力的作用线就是力所在的直线;注意力臂不是支点到力的作用点的距离.
二 杠杆的平衡条件
1.杠杆平衡
杠杆________或____________,我们就说此时杠杆处于平衡状态.
[说明]“杠杆的平衡”不同于物体的“受力平衡”.
2.探究杠杆的平衡条件
(1)实验器材:
所需的器材除了杠杆、支架、细线、钩码外,还需要______________.
(2)实验装置:
如图11-1-3所示.
图11-1-3
(3)实验步骤:
①安装杠杆:
把杠杆中点支在支架上,调节杠杆两端的螺母使杠杆在______位置平衡.
②在杠杆左边挂上一定数量的钩码,用弹簧测力计在某一位置竖直拉住杠杆,使杠杠水平平衡,记录对应的阻力F2、阻力臂l2,弹簧测力计的拉力F1、动力臂l1.
③不断改变钩码的个数和钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡,重复步骤②,记录对应的F2、l2、F1、l1.
(4)实验结论:
杠杆的平衡条件是______________________,表达式是__________________,这个平衡条件也称为杠杆原理.
(5)评估交流
①实验前,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是让杠杆的重心在支点上,重力的力臂为________,以消除杠杆自重对实验的影响.
②在实验过程中,使杠杆在水平位置平衡,是便于________________.
③实验中改变钩码的个数或位置进行多次实验,目的是________________________________________________________________________.
④若改变弹簧测力计的拉力方向,弹簧测力计的示数将________,原因是________发生改变.
三 杠杆的分类
类型
示意图
力臂
关系
力的
关系
特点
应用
省力
杠杆
l1__l2
F1__F2
省力但费距离
铡刀、
羊角锤
费力
杠杆
l1__l2
F1__F2
费力但省距离
筷子、
钓鱼竿
等臂
杠杆
l1__l2
F1__F2
既不省力也不省距离,既不费力也不费距离
天平
类型一 力臂的画法
例1如图11-1-4所示,用杠杆将物体A吊起,O点是支点,请画出拉力F1的力臂l1.
图11-1-4
[方法指导]力臂的画法
力臂是从支点到力的作用线的距离,画力臂就是画支点到力的作用线的垂线段.
根据已知力画对应力臂的步骤:
―→
―→
―→
类型二 探究杠杆的平衡条件
例22017·遵义改编小锦所在的实验小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码质量相等.
图11-1-5
(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,他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限度后,杠杆左端仍有轻微下沉,这时他应将右端的平衡螺母向________端调节,才能使杠杆在水平位置平衡,此时杠杆自身重力的力臂为________.
(2)如图11-1-5甲所示是探究过程中的一个情境,接下来在两边钩码的下方各加一个相同的钩码,并将左端钩码移到左端离支点第三格处,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端钩码移动到右端离支点第________格处.
(3)通过不断改变两端所挂钩码的个数和位置,使杠杆在水平位置平衡,并记录各次实验数据,对数据进行分析后得出结论:
动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.与其他小组交流后,小锦和其他小组成员又做了如图乙、丙、丁所示的三次实验,如图________所示实验能直接说明该结论是错误的.
[实验点拨]实验前,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是让杠杆的重心在支点上,重力的力臂为0,以消除杠杆重力对实验的影响;在实验过程中,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂。
类型三 杠杆的分类
例32017·镇江下列工具在使用时属于费力杠杆的是( )
图11-1-6
[方法指导]两种方法判断实际生活中杠杆的类型
方法1:
先寻找杠杆的支点、动力作用点及阻力作用点,进而粗略判断出动力臂和阻力臂的大小关系,得出杠杆的类型.
方法2:
根据杠杆使用的目的进行判断,若是为了省力,则是省力杠杆;若是为了省距离,则是费力杠杆.
类型四 最小力的作图问题
例42016·连云港如图11-1-7所示,有一个杠杆AOB,可绕O点自由转动,A端吊着一个物体.请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂.
图11-1-7
[方法指导]判断最小力的方法
根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知:
当阻力和阻力臂的乘积一定时,动力与动力臂的大小成反比,即动力臂越长,动力就越小.所以要求作最小动力时,应先作出最长动力臂,再根据最长动力臂作出相应的最小动力.具体步骤:
第一步:
确定支点和动力作用点的位置,以让两点间距离最远为依据.第二步:
连接支点和动力作用点,所得线段即为最长动力臂.第三步:
根据由力臂作对应力的方法,作出最小力的示意图,注意力的方向的选择.
类型五 杠杆的动态平衡
例5如图11-1-8所示,轻质杠杆中点悬挂一重为60N的物体,在右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________;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________(选填“变大”“变小”或“不变”).
图11-1-8
[方法指导]杠杆动态平衡的解题技巧
有关动态杠杆的分析和计算,可以先找几个位置(一般为两个),在这几个位置的杠杆上将力和力臂都画出来,然后应用数形结合的方法,在所画图形中结合杠杆平衡条件及拉起过程中的变化分析求解.
课堂反馈
(一)A
[杠杆的五要素]
1.物理学中,将在________的作用下可绕____________转动的________棒称为杠杆.杠杆可以是直的,也可以是弯曲的.下列仪器或工具:
①量筒、②剪刀、③烧杯、④试管夹、⑤托盘天平、⑥弹簧测力计,它们在使用过程中,属于杠杆的是________(填序号).
2.如图C11-1-1所示是用螺丝刀撬图钉的示意图,其中O点是__________,F1是__________,F2是________,l1是__________,l2是____________.
图C11-1-1
3.下列说法正确的是( )
A.支点一定在动力作用点和阻力作用点之间
B.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和
C.动力作用点和阻力作用点一定都在杠杆上
D.从支点到动力作用点的距离叫动力臂
4.如图C11-1-2所示,一名同学在做俯卧撑,如果把人的躯干看作一个杠杆,该杠杆的支点是________(填图中字母),动力是________(选填“手掌对地面的压力”或“地面对手掌的支持力”),阻力是______________.
图C11-1-2
5.如图C11-1-3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________(选填“OA”或“AC”)表示力F的力臂.
图C11-1-3
6.请在图C11-1-4中画出力F1和F2的力臂l1和l2.
图C11-1-4
课堂反馈
(一)B
[杠杆平衡条件]
1.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆右端下倾,则应将左端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.
(2)在如图C11-1-5所示的装置中,每个钩码重1N(杠杆上每格等距,杠杆自重不计),要使杠杆在水平位置平衡,小张在A处应挂________个1N重的钩码;而邻组的小强在B处施加一个竖直方向的力,也使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应____________,大小为________N.
(3)本实验得出的杠杆平衡条件是________________________________________________________________________.
图C11-1-5
2.有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态.如图C11-1-6所示,在A点悬挂三个钩码(每个钩码重均为0.5N),要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂________个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,则弹簧测力计的拉力为________N;如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平平衡,弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”).
图C11-1-6
3.工地上搬运砖头的独轮车,车厢和砖头总重为G=1000N,独轮车的有关尺寸如图C11-1-7所示.推车时,工人对车把向上的作用力F=________N.
图C11-1-7
课堂反馈
(一)C
[杠杆的分类及应用]
1.动力臂小于阻力臂的杠杆是________杠杆;动力臂大于阻力臂的杠杆是________杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆是________杠杆.(均选填“省力”“费力”或“等臂”)
2.以下四幅图描绘的是杠杆在生活中的应用,其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__________.(填相应的字母)
图C11-1-8
3.如图C11-1-9所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,最小的是( )
A.F1B.F2C.F3D.F4
图C11-1-9
4.如图C11-1-10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,阻力将________,阻力的力臂将________,动力臂将________,动力F将________.(均选填“变大”“不变”或“变小”)
图C11-1-10
5.如图C11-1-11所示,杠杆上B端挂着重物G,若在A端施加一个最小的力F使杠杆在图中的位置平衡,请画出此力的示意图和力臂.
图C11-1-11
详解详析
【新知梳理】
一、1.力的作用下 固定点
2.转动 阻碍 动力作用线 阻力作用线
二、1.静止 匀速转动
2.
(1)弹簧测力计 (3)水平 (4)动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1l1=F2l2 (5)0 测量力臂
多次实验得出普遍规律,避免结论具有偶然性
变大 动力臂
三、> < < > = =
【应用示例】
例1 如图所示
例2
(1)右 0
(2)四 (3)丁
[解析]
(1)现在杠杆左端仍有轻微下沉,说明杠杆左端偏重,为使杠杆在水平位置平衡,这时应将右端的平衡螺母向右端调节.杠杆在水平位置平衡,此时杠杆自身重力的力臂为0.
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个格长为L,左边加一个相同的钩码,并将左端钩码移到左端离支点第三格处,则左边力和力臂的乘积为F左L左=4G×3L=12GL,右边加一个相同的钩码,设右边的力臂为L右,则右边的力和力臂的乘积为F右L右=3G×L右,为了使杠杆在水平位置平衡,F左L左=F右L右,即12GL=3G×L右,所以L右=4L,他应将右端钩码移动到右端离支点第四格处.
(3)小锦得到“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这个结论,是不正确的;当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时,看实验结论是否成立,所以利用图丁进行验证.
例3 A [解析]镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确;如题图所示的剪子在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B错误;钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误.
例4 如图所示
例5 30N 不变
【课堂反馈】A
1.力 一固定点 硬 ②④⑤
2.支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂
3.C
4.B 地面对手掌的支持力 人自身的重力
5.OA
6.如图所示
【课堂反馈】B
1.
(1)左
(2)2 竖直向上 1.2
(3)F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)
2.2 3 变大
3.300
【课堂反馈】C
1.费力 省力 等臂 2.BEFH CDG A
3.C
4.不变 变大 不变 变大
[解析]本题中阻力的大小和重力相等,所以阻力不变.从支点向阻力的作用线作垂线,从图可知,阻力臂将变大,动力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直,即动力臂不变.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析动力变大.
5.如图所示