课题:杠杆 姓名 班级 【课前练】 1. 2022年北京冬奥会赛场上,运动员在自由式滑雪大跳台比赛中,离开跳台从低处向高处跃起后下落的过程中 ( ) A.动能一直减小 B.重力势能一直减小 C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大 2. 物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为 ( ) A.3∶5,9∶25 B.3∶5,1∶1 C.3∶5,3∶5 D. 1∶1,3∶5 3.如图所示情景是一种蹦极游戏。游戏者将一根极有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下后就会上、下运动。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是游戏者所能到达的最低点。关于游戏者离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是 ( ) A.游戏者的动能一直在增加 B.游戏者减少的重力势能全部转化为自身的动能 C.游戏者通过a点之后,绳子因被拉伸而具有弹性势能 D.游戏者到b点时,他的动能最大 【学科核心素养】 1. 能识别出杠杆,并能准确找出支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。 2. 通过实验探究,能得出杠杆的平衡条件,能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。 3. 能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆。 【学习重难点】 杠杆平衡条件的理解;确认杠杆的力臂。 【知识自检】 阅读教材P76,完成以下问题: 1.杠杆:在力的作用下,能绕 点转动的硬棒(形变 能忽略),叫做杠杆,该点又叫杠杆的 。 2.杠杆的五要素: ①支点:指杠杆可以绕其 的点O; ②动力:是使杠杆 的力F1; ③阻力:是 杠杆转动的力F2;④动力臂:从支点O到动力F1 的距离l1; ⑤阻力臂:是从支点O到 F2作用线的距离l2。 3.杠杆的平衡条件是: , 数学表达式是: 。 4.常用的杠杆有三类: ①省力杠杆:特点是动力臂l1 阻力臂l2,平衡时动力F1 阻力F2,使用它可以省 (选填“省”或“费”),即用较小的动力就可以克服较大的阻力,但是 距离(选填“省”或“费”)。 ②费力杠杆:特点是动力臂l1 阻力臂l2,平衡时动力F1 阻力F2,使用它时可以 距离(选填“省”或“费”)。 ③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,工作时不省力也不费力,不省距离也不费距离。 【探究提升】 1. 力臂的画法(参考右图) ①一找点:先确定杠杆的 点O 和动力F1、阻力F2的 。 ②二画线:画出动力和阻力的 , 必要时用虚线将力的作用线延长。 ③三作垂线段:从支点向作用线作 线, 垂线段即为动力臂或阻力臂。 ④四用括号来体现:最后用大括号或箭头勾出 ,并在旁边写上字母l1或l2。 2.杠杆平衡的条件 【提出问题】杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系? 【实验设计】杠杆是否平衡是由动力、阻力、动力臂和阻力臂共同决定的。为了研究其平衡条件,可以在杠杆处于平衡状态时,分别测出 F1、 F2、 l1和 l2,然后经过大量的数据对比,归纳出其平衡条件。 ①实验器材:杠杆、钩码、铁架台、 。 ②测量的物理量:动力、 、 、阻力臂。 【进行实验】 ⑴把杠杆安装在支架上,调节杠杆两端的 ,使杠杆在 位置平衡。 ⑵如图(a)所示,在杠杆两边挂不同数量的钩码,把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力F1,支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力F2。调节 的位置,使杠杆在 位置重新平衡,将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的实验数据填入表中。 ⑶改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡,再做几次实验。 ⑷如图(b)所示,在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计沿竖直方向拉住 ... ...
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