2023年九级物理教学论文小明QQ学物理②明明白白学杠杆人教版.docx

小明 学物理② 明明白白看杠杆 星期天，阴，小明的心情像窗外的天空一样阴霭……QQ 小明： “枯藤昏鸦，小桥人家，西风瘦马，，断肠人走天涯〞…… 愚鱼：喂~喂~~~，出了什么事愁成这样？好好一首词让你拆的七零八落的，就不怕半夜里东篱先生提着斧子来找你吗？？ 小明：，今天学完了“杠杆平衡条件〞做题的时候发现又是分析，又是计算，分析时感觉无从下手，而且答案老是做错！呜````…… 愚鱼： ^_^！其实做错题是好事，因为失败的越多，与成功的距离就越近！ 小明：是不是说，每做错一道题，我就向重点高中迈进了一步，哈哈，这样说我就放心喽！ 愚鱼：我是说发现问题，并解决问题之后！如果躺在错误上睡大觉，那是向地狱迈进了一步！ 其实有很多同学在杠杆平衡条件的应用上都会遇到类似的问题，关键是对于杠杆的根底知识----五要素没有真正的理解；把握好了杠杆的五要素，在处理应用平衡条件的定性分析和定量计算，几乎就是简单的数学运算了！ 一、支点----“转转就能找到我〞 小明：支点，就是杠杆绕着旋转的固定点，应该不是问题吧！ 问题一：判断图1所示杠杆的支点： 指甲刀：______,______,______;站牌：____;起子:________ 手推车前轮遇到障碍物_______ ² 指甲刀ABC的支点是C，下面两个杠杆的支点是F ² 站牌的支点：I；起子的支点：K 小推车支点：S 支点的判断方法：让杠杆按照使用的情况转动起来，杠杆中不动的点，就是支点了！ ² ² 愚鱼：反响很快！准确的找到支点，就为分析动力、阻力和力臂扫清了障碍！^_^！ 二、动力、阻力----“冤家宜结不能解〞 问题二：图2中，人用向上的力把石头撬起，画出杠杆受到阻力的示意图（沿虚线方向）；在图3中画出抽水机B点所受阻力F2的示意图。 小明：图2中阻力的方向不是向上就是向下，到底判断的依据是什么？ 愚鱼：说说看，什么是动力、阻力？ 小明：动力：杠杆受到的，使杠杆转动到的力。阻力：杠杆受到的，阻碍杠杆转动的力 愚鱼：从定义中可以看出两点：1）、动力和阻力都是杠杆受到的力，不是杠杆施加的力2）、动力和阻力的作用效果使杠杆向相反的方向（逆时针、顺时针）转动！ 小明：哈哈，我知道什么是“冤家宜结不能解〞了！ 分析方法：（以图3为例） a、 确定支点的位置为O点 b、 分析动力使杠杆的转动方向（F1使杠杆逆时针旋转） c、 分析阻力使杠杆的转动方向与动力的作用效果（F2使杠杆顺时针旋转），然后确定阻力的方向（F2方向向上） 愚鱼：不但要会正确的画出动力、阻力的示意图，还要会画动力、阻力的作用线，方法就是经过力的作用点，沿力的方向画虚线，这是画力臂所必须的！(答案见图4) 小明：老师，阿基米德曾经发飙说，给他一个支点他就能撬动地球，其实我想，我们学习物理也是有支点的，那就是对物理概念定义公式要去理解，而不是去死记概念。就像这两道作图题，判断的方法就在定义中！ 愚鱼：呵呵，学会反思归纳了！其实我们在学习的过程中就应该善于反思、总结。把学习中的一些方法、体会和收获及时的整理出来，会学习的人将来才能“东方不败〞！希望你会找到更多的“学习支点〞！ 小明： 三、力臂----“点线距离，三步搞定〞 1、认识力臂 愚鱼：力臂的识别是利用杠杆平衡条件进行计算和分析的根底，先说说什么是动力臂、阻力臂？ 小明：动力臂----支点到动力作用线的距离；阻力壁：支点到阻力作用线的距离。 问题三：如下列图，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的选项是 ² A错，因为力臂不是支点到力的作用点的距离 ² B错，因为题目中画的不是支点到力的作用线的垂直距离 ² C错，虽然力臂画出来了，但是标错了 ² 答案为D 小明：老师，我现在已经会识别力臂了，但是考试的时候题目要求做出力臂，力臂的画法我会了，可是为什么还是老是出错呢？ 2、做力臂 愚鱼：那是因为还没有掌握做力臂的方法，几何中我们学过“点到直线的距离〞，给你一个点，一条任意方向的直线，你能做出“点到直线的距离吗〞？ 小明：当然会，很简单啊！ 葵花宝典：做力臂三部曲 第一步：找点-----找支点 第二步：画线----经过力的作用点，沿力的方向所画的虚线。 第三步：做距离----做点到力的作用线的距离 小明：^_^！“找点画线做距离〞，前两步刚刚已经解决了，第三步就是一个简单几何问题了,来个题试一试这“七字真言〞灵不灵…… 问题四：一个不计质量的轻质杠杆下悬挂一个物体C，在力F1的作用下处于平衡状态 图5 1）、做出杠杆的动力臂和阻力壁 2）、如果改用力F2或F3也能使杠杆平衡，做出他们的力臂 N秒后，…… 小明：老师，我又发现一个“支点〞， 每一个力臂都按照您教的三步走的方法来做，就好做了！其实无论是做题还是做事，越是害怕就越要坚持做，掌握了方法以后我们就会发现，困难并没有原先没有企及的时候看到的那么强大！ 愚鱼：我们常说要作一个勇敢的人，这里的勇敢就是要敢于挑战自己！做完F1、F2、F3的力臂难道就没有什么新的发现？ 3、分析作用在同一个点方向不同的力的最大力臂 小明：作用在杠杆上一个点、方向不同的力，力臂的大小是不同的！ 愚鱼：什么时候力臂最大呢？ 小明：当力的方向与杠杆垂直的时候！ 问题五：图6中，A是支点；图7中，B是支点，在D点施加一个力的作用使杠杆平衡，画出最大的力臂以及动力F的示意图 小明：明白了，杠杆有直弯之分，更准确的说法是，当力的方向与支点、力的作用点的连线垂直的时候力臂最大，最大的力臂就是支点与力的作用点连线的距离。（答案见图9） 愚鱼：还要会分析在杠杆动态旋转的过程中，分析力臂的变化！ 4、分析力臂的变化 问题六：如图9所示，一根轻质杠杆可以绕O点自由转动，用一个始终水平向右的力从如图的位置将杠杆拉至水平的过程中，拉力的力臂会_______，阻力臂会_______(t填“变大〞，“变小〞或“不变〞) 小明:杠杆的选装是一个动态的过程，如何判断力臂的变化呢？ 愚鱼：那就更简单了，你根据杠杆旋转的情况选取两个位置，然后分别画出动力臂和阻力臂就可以进行比较了！（图10） 愚鱼：还可以继续分析，当力F的方向始终和杠杆垂直向上拉；始终竖直向上拉时动力臂和阻力臂的变化情况！ …… …… 小明：“我， 多想， 变成一条小河； 轻轻， 从， 你身边流过！……〞 愚鱼：喂～喂～～！你这梨花体的诗……是发给谁的？………… 明明白白看杠杆（2） 愚鱼：喂～喂～～！这梨花诗……是发给谁的？………… 小明：sorry，发错人了！！ 愚鱼：喂～喂～～！这梨花诗……是发给谁的？………… 小明：老师，下次不敢了！刚刚小丽上线，问我“梨花〞诗怎么写，我就随便敲了一些，结果错发给你了！！ 愚鱼：喂～喂～～！这梨花诗……是发给谁的？………… 小明：……一心不能二用，我知道了，还不行吗？哦……，原来是你搞的自动回复啊，拜托您，取消了吧！！ 愚鱼：呵呵！其实你刚刚又找到了一个重要的“支点〞----认真学，好好玩！学的专心后才能玩的愉快！否那么学的无果玩的无趣！ 小明：，三句话不离本行……！想想也是这个道理！ 愚鱼：下面 我们 该 学习 杠杆的平衡条 …… 小明：老师，这“梨花体〞你上手挺快啊！ 愚鱼：我晕，刚刚回车键被卡住弹不上来了…… 四、杠杆类型----“两种方法轻松断〞 小明：判断三种杠杆很简单，没问题！ 愚鱼：我们做题的目的是为了掌握题目背后的知识点、分析此类问题的思路方法，不是为了做题而做题。生活中有哪三类杠杆？各有什么特点？有哪些典型的事例，你能说出来吗？ 小明：我列出表格，还是让读者来填吧！ L1与L2关系 F1与F2关系 省距离情况 典型事例 省力杠杆 L1___L2 F1____F2 等臂杠杆 L1___L2 F1____F2 费力杠杆 L1___L2 F1____F2 例题1：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 小明：答案是A，方法就是根据生活经验判断动力和阻力的关系。例如钢丝钳肯定需要省力，用较小的动力克服较大的阻力，所以是省力杠杆。我们用钓鱼杆不指望钓出一条大白鲨来，所以不需要省力；需要尽快把鱼儿拉出水面，是省距离的费力杠杆。说得没错吧？！ 愚鱼：OK!平时就要都留心生活中的杠杆，判断他们的类型！但是有些杠杆我们没接触过，缺乏生活经验，或者是图形中的杠杆，应该怎么判断呢？ 例题2：1)、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图1可知它的支点是 点(填“A〞、“B〞或“C〞)，在匀速拉起时，它属于一个______杠杆(填“省力〞或“费力〞)，并在图中画出动力臂L1。 2)、图2分别为汽车刹车板和缝纫机的脚踏板，____是省力杠杆，_____是费力杠杆。 小明：可以把动力臂和阻力臂在图中画出来，比较二者大小关系！这是判断杠杆类型的第二种方法。 五、平衡条件――“分析计算好轻松〞 1、分析动力F1的变化 例题3：如图3所示，轻质杠杆一端因水平方向力F作用而被逐步抬起至接近水平，在此过程中F的大变化是_______，F与其力臂的乘积会______(填“变大〞、“变小〞“不变〞) 小明：动力臂变小，阻力壁变大，所以动力F变大！ 愚鱼：说的不错，但要注意两个问题 ：分析某个物理量的变化和计算某个物理量的数值一样，都要指出处依据的公式；并且要解出要分析物理量的表达式。如∵F1L1=GL2 ∴F1=GL2/ L1，只有这样才能更清晰的看到是哪些物理量决定了F1的变化，他们与F1有怎样的正比或反比关系 小明：受教！我知道存在的第二个问题就是没有分析到阻力F2=G不变！ 老师，F1变大，L1变小，F1L1的乘积的变化是判断不出来的啊！ 愚鱼：想一想，F1还等于什么？ 小明：明白了，F1L1=GL2 所以可以转化为分析GL2，G是不变量，只有一个变量L2了，L2变大，所以F1L1变大。 愚鱼：这题还可以拓展分析判断杠杆的类型；或者把力F变为：1）、始终和杠杆垂直2）、始终竖直向上，继续分析上述三个问题！ 2、分析最小的动力 例题4：如下列图，曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L。 小明：这是比较常见的杠杆分析题，掌握了最大动力臂结合杠杆的平衡条件分析已经游刃有余！ ² ∵ F1L1=GL2 ∴F1=GL2/ L1 ；∵ G、L2不变，∴F1与L1成反比，要使F1最小，应该使L1最大。 ² 根据勾股定理可知OC＝50cm，连接OC，这就是最大的力臂！ ² 动力F1的方向应该和oc垂直，使杠杆顺时针旋转，所以方向如图5所示！ 愚鱼：从你的熟练程度来看，以前肯定做过，而且不止一次！ 小明：是啊，你怎么知道！…… 我晕，怎么又错了！ 愚鱼：以前就说过，越是熟悉的题目，