九年级科学3.4简单机械-杠杆导学案


    杠杆 第一课时 学习目标:1、能识别出杠杆,并能准确找出支点,能根据动力作用线或阻力作用线画出动力臂和阻力臂;或根据动力臂和阻力臂画出动力作用线和阻力作用线。 2、 通过实验探究,理解实验过程中的注意事项,得出杠杆的平衡条件。 3、 能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆。 学习重点:能画力臂或力的作用线;能理解实验过程中的注意事项,并得出杠杆的平衡条件;能对杠杆进行分类和进行需要选择分辨杠杆。 学习难点:能根据动力作用线或阻力作用线画出动力臂和阻力臂;或根据动力臂和阻力臂画出动力作用线和阻力作用线 预习案 一、 知识准备:1、回顾力的三要素;2、回顾力的示意图的做法; 二、 教材助读&预习自测 1、 杠杆的定义:一根硬棒,在 的作用下能绕着 O ,这根硬棒就是杠杆。 2、 杠杆的五要素(基本名词) 支点:杠杆可以绕其转动的点 ;(填常用字母) 动力:使杠杆转动的力 ;(填常用字母) 阻力:阻碍杠杆转动的力 ;(填常用字母) 动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离 ;(填常用字母) 阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离 ;(填常用字母) 3、 对杠杆五要素的理解 ①杠杆的支点一定要在 上,在杠杆转动时,支点是相对固定的; ②动力和阻力是相对的,不能是动力还是阻力,杠杆都是 ,跟杠杆发生相互作用的物体都是 。动力和阻力的作用效果 ,若动力使杠杆顺时针转动,则阻力使杠杆 。 ③力臂是 到力的 的距离,不是 到力的 的距离。它是 到 的距离,不是 到 的距离。 O F1 l1 l2 F2 ④力臂 在杠杆上,有时不在 上,如果力的作用线恰好通过 ,则力臂为 。 4、 力臂的画法:过支点作力的作用线的垂线段。 具体步骤如右图:①根据题意先确定支点O;②确定动力和阻力,若动力作用线或阻力作用线不够长,需用 将顺向或 延长;③从支点向力的作用线画 ,并标明垂足;④用L1和L2分别表示动力臂和阻力臂。 5、请画出下列各力的力臂 G 6、已知力臂做力的示意图。 (1)如下左图,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l2是F2的力臂,画出F1的力臂和力F2 (2)如下中图所示,杠杆OA在F1、F2两个力作用下平衡,图中已画出了杠杆A端受的力F1。如果虚线OO,是力F2的力臂,请在杠杆上标出F2的作用点B,并画出力F2的示意图。 (1)如下右图,杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态,l1是F2的力臂,画出F2的力臂和力F1 · O A O, F1 7、 杠杆的平衡的理解:杠杆 或 都叫做杠杆平衡(初中阶段通常只研究杠杆静止时的情况)。实际生活中,很多情况下,杠杆都不在水平位置静止,杠杆无论在什么位置静止都可以理解为平衡状态。 8、 杠杆的平衡条件:文字表达式: × = × ;即 = ;字母公式表示为 = ,即 = 。 9、 杠杆的分类:① ;② ;③ ; 三、 我的疑惑 请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂上解决。 探究案 探究点一:在实验《探究杠杆的平衡条件》中所需要的器材: ‘ 探究点二:《探究杠杆的平衡条件》的实验步骤: 1、 将杠杆的中心(重心)挂在支架上,调节杠杆两端的 ,是杠杆在 平衡。要在水平位置平衡目的 。 2、 在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡。这时杠杆两边受到钩码的作用力的小都 钩码重力的大小。把支点右边的钩码重力当作动力F1,把支点左边的钩码的重力当作阻力F2;用刻度尺测出杠杆在水平位置平衡时的动力臂L1和阻力臂L2;并把F1、F2、L1、L2的数值填入实验表格中。实验时再次使杠杆在水平位置平衡的目的是: 。 3、改变力和力臂的数值,在做两次实验,将结果填入实验表格中。 序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 动力×动力臂/N*cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 阻力×阻力臂/N*cm 为什么不只做一次,而还要多做几次?原因是 。 探究三、实验结果归纳:只有 × = × ,即 = 杠杆才能 。字母公式表示为:字母公式表示为 = ,即 = 。 公式计算时,动力和阻力的单位统一为N,动力臂和阻力臂的单位必须统一(或相同)方可进行计算。 探究四:杠杆的平衡和转向 1、 当F1×L1=F2×L2时,杠杆平衡,当F1×L1≠F2×L2时,杠杆的平衡被破坏,原来静止的杠杆就要 ,原来匀速转动的杠杆将做 。 2、 杠杆转动方向的判断:当F1×L1>F2×L2时,杠杆将沿 方向转动;当F1×L1<F2×L2时,杠杆将沿 方向转动。 针对训练 1、在探究“杠杆的平衡条件”实验中: (1)首先,调节杠杆两端的 ,使杠杆两端在不挂钩码时,保持水平并静止,达到 状态。 (2)如图13所示,杠杆每格长度相同,杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码,要使杠杆平衡,则应在杠杆的 处,挂上 个0.5N的钩码。 2、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,采用如图15所示的装置。 (1)实验时,应先调节平衡螺母,使杠杆在_____________位置平衡。 (2)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀,每个钩码质量都相同,在C点挂2个钩码时,在D点应挂_________个钩码,杠杆才能恢复平衡。 (3)若钩码所挂位置不动,将左边的钩码拿掉一个,要使杠杆仍保持平衡状态,应将右边的钩码拿掉 个。 (4) 由此,总结出杠杆的平衡条件为:__________________________。 探究五: 1、 比较撬棒、羊角锤、瓶盖起子等此类杠杆的动力臂和阻力臂大小及动力和阻力的大小关系;和特点 2、 比较镊子、钓鱼竿等杠杆的动力臂和阻力臂大小及动力和阻力的大小关系和特点 3、 分析天平、定滑轮等此类杠杆的动力臂和阻力臂大小及动力和阻力的大小关系和特点 完成下列表格 杠杆的类型 力臂的关系 平衡时力的关系 优缺点 应用举例 4、 分析理发剪刀和铁皮剪分别属于什么杠杆? 疯狂记忆知识点:1、力臂的画法;2、《探究杠杆的平衡条件》中使杠杆两次平衡的目的;3、杠杆的平衡条件;4、杠杆转向的判断方法;5、杠杆的类别及优缺点。 针对训练 1、下列工具中,属于费力杠杆的是 (  )   A.食品夹  B.撬棒  C.瓶盖子  D.定滑轮 2、以下工具:①钢丝钳;②镊子;③扳手;④扫帚;⑤钩鱼杆;⑥瓶盖起子.在正确使用情况下属于省力杠杆的是 (  ) A.①③⑥  B.②④⑤  C.①④⑤  D.②③⑥ 3、钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具,它的钳口刻纹是用增大接触面的________程度的方法来增大摩擦的,用钢丝钳剪断铁丝时,它是________杠杆.(选填“省力”、“费力”、“不省力也不费力”) 当堂检测 1、画出右边各力的力臂 图9-15 2、在验证杠杆平衡条件时,某实验小组得到了如图9-15所示的杠杆平衡状态。已知每个钩码的质量均相等: (1)若钩码所挂位置不动,将左边的钩码去掉一个,为使杠杆仍然保持平衡,右边的钩码该拿掉 个;(2)由此,总结出杠杆的平衡条件为: 3、作最小(省)的力 如图所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡, B C A O △ (1)画出施加在杠杆A点上最小动力FA的力臂LA,并标出FA的方向 (2)画出施加在杠杆B点上最小动力FB的力臂LB,并标出FB的方向 (3)画出施加在杠杆C点上最小动力FC的力臂LC,并标出FC的方向 (4)FA 、FB 、FC 中哪个最小? 训练案 1、画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。 2、小森在“探究杠杆平衡条件”的实验中: (1)把杠杆挂在支架上,观察到枉杆左端下沉,当他去调节螺母时,发现两侧螺母已丢失,聪明的小森 在______〔“左,或“右”〕侧末端缠些透明胶就使杠杆在水平位置平衡了。 (2)某次测量中,如图16所示的杠杆已处于平衡状 态。若小森在两边钩码下方各拿走两个钩码,杠杆______(“左”或“右’)端将下沉。为使杠杆恢复水平平衡,小森应将左侧剩余的两个钩码移至____________处。 3、在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。 (1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_________调,直到杠杆在水平位置平衡为止。 (2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?_________。理由是: 。 (3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由: 。 (4)如图15所示,杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_________端将下沉。 4、画出各力的力臂 5、如图是人们用木棒撬石块的示意图.撬石块有两种方法:第一种是以B点为支点,在C点用与棒垂直的力F1向下撬;第二种是以A点为支点,在C点用与棒垂直的力F2向上撬.(木棒自重不计) (1)在图中画出力F1的力臂. (2)若石块压在棒上的D点正好是AB的中点,你认为第 种方法更省力一些,理由是 。 6、各式各样的剪刀都是一对杠杆.要剪开较硬的物体,使用哪种剪刀最合适? (  ) A B C D 7、如图所示杠杆中属于费力杠杆的是 (  ) A B C D       本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    文档贡献者

    3***猪

    贡献于2021-04-08

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