A. 如何利用杠杆的原理绳子和长木棍 将重物 抬起来
一. 导入
讲述：阿基米德的故事
问：要帮助阿基米德实现他的设想，我们要提供哪些最基本的条件？
二. 新授
1、杠杆三要素。
生讨论回答：支点、长棍、用力点。
师：由此可见，要使木棍成为杠杆必须满足三个要素：支点、动力点、阻力点。
1. 将重物抬起来
师：根据大家的讨论结果，想办法利用绳子和木棍制作一种简单机械，将重物轻易的抬起来。
学生实验制作，记录。
汇报交流。
交流小结：实验中能绕一个支点旋转的棍子就成为杠杆。
认识杠杆的三个点：动力点、支点、阻力点。
在自己的记录表中标明杠杆的三个点。
2、怎样使杠杆保持平衡
出示杠杆尺，简单介绍。
提出探究任务：怎样使杠杆尺保持平衡？
小组讨论，涉及探究的方法过程并简单记录。
汇报交流，完善研究方法。
B. 杠杆的作用实验过程
杠杆作用的实验
【设计】 杠杆是利用直杆或曲杆在外力作用下，围绕杆上固定点———支点转动的简单机械。本实验指导学生认识杠杆的以下几种作用:
（1）传递力的作用;
（2）改变用力方向的作用;
（3）省力（但费距离）或省距离（但费力）的作用。为了使学生体会到这些作用，最好选用重一点的物体，让学生亲自用杠杆去撬或抬，此外还可以利用杠杆尺、测力计进行一些定量的实验。
方法一
【器材】 装满学习用具的书包、长1米左右的木棍（把木棍等分为8～10份，画出等分线）、椅子。
【步骤】
（1）把木棍的中间架在小椅子背上，一端挂上重物———书包，用手握住另一端，慢慢往下压，能把书包撬起。引导学生找出杠杆的支点、力点和重点。
（2）在力点处用力向下压，力就通过杠杆传递到杠杆的另一端，把重物向上撬起。这说明杠杆有传递力的作用，还有改变用力方向的作用。
（3）使支点向重点靠近，支点每向前移动一格，撬动一二次，每次把物体撬起同样高度，会感觉到支点距离重点越近（即支点距离力点越远），越省力，但手（力点）移动的距离也越长，即越费距离。
（4）使支点向力点靠近，支点每向后移动一格，撬动一二次，每次把物体撬起同样高度，会感觉到支点距离力点越近（即支点距离重点越远），越费力，但手（力点）移动的距离也越短，即越省距离。
方法二
【器材】 杠杆尺两把（把杠杆尺均分为十二格，在每个刻度处打一个孔）、直尺、测力计、钩码、铁丝钩。
【步骤】
（1）把支架的钉子从两根杠杆尺的第6孔位（孔位从左往右数）处穿过，让该处作为支点，使两根杠杆尺保持水平。后面的杠杆尺不动，作为对照物，在前面的杠杆尺上悬挂重物和测力计。
（2）在杠杆尺第1孔位处，用铁丝钩悬挂一个50克重的钩码;把测力计钩挂在杠杆尺的第11孔位处，手握测力计，向下用力拉，可以把重物（钩码）向上撬起。找出杠杆尺上的重点、支点和力点。（挂钩码的第1孔位为重点，中间第6孔位为支点，挂测力计的第11孔位为力点。）
（3）通过测力计向下用力，可以把重物向上撬起，这说明杠杆有传递力和改变用力方向的作用。观察测力计的读数，约在50克左右，说明这时既不省力，也不费力。用直尺测量重点上升的距离和力点下降的距离，可知上升、下降的距离大致相等，说明这时既不省距离也不费距离（图1）。
（4）不改变重点和力点的位置，观察将支点移至第5、4、3、2孔位时，把重物撬起来（每次撬起同样的高度），测力计上的读数和重点、力点升降的距离。通过以上实验可以知道:支点越向重点靠近（同时也就使支点离力点越远），测力计上的读数越小，即越省力;力点下降的距离比重点上升的距离越大，即越费距离（图2）。
（5）不改变重点和力点的位置，观察将支点移至第7、8、9、10孔位时，把重物撬起来（每次撬起同样的高度），测力计上的读数和重点、力点升降的距离。通过以上实验可以知道:支点越向力点靠近（同时也就使支点离重点越远），测力计上的读数越大，即越费力;力点下降的距离比重点上升的距离越小，即越省距离。
C. 螺旋和杠杆的实验的制作是怎么样的
操作难度：★★
实验方法：
本实验需要的材料有：一张纸，剪子，铅笔，桌子，两块木板（约跟桌子一样高），彩色笔。
把纸剪成一个斜坡，用一个斜面紧密卷成圈，螺丝钉是一个一圈一圈卷起的斜面。当用杠杆时，只需用很小的力就能抬起桌子。
从一张纸上剪出一个直角三角形来做成一个倾斜面。把笔放在纸的三角形短边位置，朝着三角形的顶尖处，把纸卷在铅笔上。用彩笔沿着剪下的斜边标出记号，这样将会形成一个螺旋形支撑。当你在卷纸时，请保留三角形的底线或称基本线。这个倾斜将会沿着铅笔螺旋形上升，形成一个螺丝钉模型。这就说明，螺丝钉事实上是一个倾斜平面。
杠杆是由一个硬棒及这个硬棒的支撑点组成的，这个支撑点叫支点。杠杆得益于从重物点到支点的距离短，而从用力点到支点的距离长。
为了作一个杠杆，把一块木板靠近桌子垂直立起，把另一块木板放在上面。把放在上面的木板的一端放在桌边的下面，按下木板的另一端，这个很重的桌子就很容易被抬起来。
知识延伸：
有很多杠杆原理的例子，如启瓶盖的动作、有轮的手推车、锤子等等。
D. 如图所示是演示动能和重力势能相互转化的实验装置，小球从轨道上的E点滚落下来，在圆形轨道上运动了一周，
ABD
A.由于忽略外在因素，所以整个系统机械能守恒，即重力势能与动能之和保持不变专，而E点高度最属高，即重力势能最大，所以动能最小。所以A对
B。由于忽略外在因素，所以整个系统机械能守恒，所以小球机械能始终不变，所以B对
C。F点高度最低，所以重力势能最小，因为机械能守恒，所以动能最大，所以C错。
D。因为小球在H点的重力势能小于在E点的重力势能，而在H和E点的机械能相同，所以小球在H点的动能大于在E点的动能
望采纳
E. 某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支
（1）有用功为抄W 有 =Gh 1 ，总袭功W 总 =Fh 2 ，则机械效率的表达式η=
（2）有用功是提升钩码所做的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，影响机械效率的因素主要是有用功和总功所占的比例；提升的钩码重一定说明有用功一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力，因此要想提高该杠杆机械效率，需减小杠杆自重． （3）钩码的悬挂点在A点时，由杠杠的平衡条件得G?OA=F?OB；悬挂点移至C点时，由杠杠的平衡条件得G?OC=F?OB，经对比发现，由OA到OC力臂变大，所以拉力F也变大，杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大． 故答案为：（1）
|