6.5探究杠杆的平衡条件导学案(第一课时-)打印.doc
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6.5探究杠杆的平衡条件导学案（第一课时）
【学习目标】
1、知道什么是杠杆，并能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂和阻力臂。
2、理解杠杆平衡条件，并进行简单计算。
【课前预习】
1、杠杆的定义：
物理学中，把能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒）,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）
介绍支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂:
3、对杠杆五要素的理解
①杠杆的支点一定要在杠杆上，在杠杆转动时，支点是相对固定的；
②力臂是力到力的作用线的距离，不是力到力的作用点的距离。
（备注：
力的作用线是一条直线，没有方向，力的作用线用虚线表示。
）
O
F1
l1
l2
F2
③力臂可以在杠杆上，有时不在杠杆上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为0。
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，需用虚线将力作用线顺向或反向延长；③从支点向力的作用线画垂线，并标明垂足，然后用大括号将垂线括起来；④用L1和L2分别表示动力臂和阻力臂。
练习：
请画出下列各力的力臂
5.杠杆的平衡的理解：
杠杆在动力和阻力作用下，杠杆处于静止状态或匀速转动状态都叫做杠杆平衡（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。
O
6.杠杆的平衡条件：
文字表达式：
×=×；
字母公式表示为=。
【课堂探究】
一：
探究：
探究杠杆的平衡条件
1：
在实验《探究杠杆的平衡条件》中所需要的器材：
带有等分刻度的均质木尺、铁架台、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个。
2：
研究杠杆平衡条件的实验注意事项以下几点：
实验前先要调节杠杆两端的螺母，使其在水平位置平衡，这是为使杠杆所受的重力通过支点，从而可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响。
（如杠杆的左端低，右端高，则应将杠杆两端的螺母向调节，使杠杆在水平位置平衡．如杠杆的右端低，左端高，则应将杠杆两端的螺母向调节，使杠杆在水平位置平衡．）。
实验时还要再次使杠杆在水平位置平衡的目的是：
这样便于在杠杆上直接读出力臂的大小。
然而在整个实验过程中（填“可以”或“不可以”）再旋动两侧的螺母．
3：
《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，使杠杆在平衡。
如图1所示，若杠杆在使用前左端低，右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向（填“左”或“右”）调节至平衡．
（2）杠杆平衡后，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。
若把支点左边的钩码重力当作动力F1，则支点右边的钩码的重力当作阻力F2；读出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：
。
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。
（3）分析实验数据，总结实验结论：
杠杆平衡时，杠杆的
字母公式表示为=。
备注：
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。
【课堂检测】
图8-11
1．作用在杠杆上的动力为50N，阻力为600N，杠杆恰好平衡，则杠杆的动力臂和阻力臂之比为 。
2．如图8-11所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以Ｏ为支点．杠杆的左端挂有物体Ｍ，支点右边的Ａ处挂钩码，杠杆平衡．若将支点移到B点，要使杠杆重新平衡，在A点应挂个相同的钩码。
3．用杠杆去撬动一块石头，如果杠杆的动力臂长2m，阻力臂长0.4m，那么只要用 N的力就能撬起重500N的一块石头．
4.在图中画出力F1和F2的力臂。
5、关于力臂下列说法中正确的是（）
A、力臂一定在杠杆上
B、动力作用线到支点的距离叫动力臂
C、到支点的距离叫动力臂
D、力的作用线通过支点，这个力不会破坏杠杆的平衡
6．你仔细观察如图16所示的漫画，小猴和
小兔谁分得的萝卜重，＿＿＿。
理由是＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
7、如图11—3所示为一杆秤，
（11—3图）
A
O
B
下列说法正确的是（）
A、B点为支点
B、G物LAB=G砣LBO
C、若在秤砣下加一块磁铁时测量值偏大
D、把秤砣下扣去一块时测量值偏大
〖拓展提高〗
一、.杠杆的重新平衡问题
1、如图所示，杠杆处于平衡
状态，每个钩码的质量相等，若在两端再加
1个同样的钩码，要使杠杆恢复平衡，可行
的方法是（）
A、左侧的钩码向左移一格，左侧的钩码不动
B、左侧的钩码向左移一格，右侧钩码向右移一格
C、左侧的钩码向左移一格，右侧的钩码不动
D、左侧的钩码不动，右侧钩码向右移一格
2、如图所示的轻质杠杆，AO小于BO。
在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡。
若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则（）
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜 D.无法判断
3．杠杆左右两端分别挂有20N及30N的重物，杠杆在水平位置平衡．若使两端都减少5N，则（）
A．左端下沉B．右端下沉C．仍保持平衡D．以上说法都不对
二、力的变化问题
1.如右图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）Ｆ的作用下
以Ｏ点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l1，阻力臂为l2则（）
A.Ｆ增大，l1减小，l2增大
B.Ｆ增大，l1减小，l2减小
C.Ｆ减小，l1增大，l2增大
D.Ｆ减小，l1增大，l2减小
图5
2.如图5所示：
用一始终垂直于杠杆的力把杠杆的一端抬起，
则作用在杠杆末端的力F大小的变化情况是（ ）
A．变大B．变小C．不变
D．先变大，后变小
]
三、最小力的问题
1．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，画出施加在杠杆上最小动力F1
〖提示〗
由杠杆的平衡条件：
F1l1=F2l2知，在阻力和阻力臂不变的情况下，要想使动力最小，则要求动力臂最长。
动力臂最长的条件：
①若力的作用点已知，则连接支点与力的作用点之间的距离即为最长力臂；若力的作用点未知，则先找出杠杆上离支点最远的动力作用点，最长的动力臂即为支点与该作用点之间的距离。
②动力的方向与支点跟作用点的连线垂直。
的力臂L1，并标出F1的方向。
2.在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。
下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力（）
3.如图，重力不计杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动。
重力为100N的物体挂在OA的中点处。
已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间摩擦忽略不计。
要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，那么作用于B端的最小力的力臂等于cm，最小力的大小等于N。
4、如图，用杠杆撬一块石头，杠杆上A点是动力作用点，
在杠杆上画出撬动石块的最小动力F。
四．实验题：
1.在探究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。
他们经过实验，得到了下表内数据：
动力F1／N
动力臂L1／cm
阻力F2／N
阻力臂L2／cm
4
5
5
4
于是，他们认为自己的猜想得到了验证。
你认为他们的实验过程存在什么问题？
2、在“研究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 调（填“左”或“右”）。
秤盘
调零
螺丝
支点
游码
槽码
秤杆
砝码盘
啊A
甲乙丙
（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向（填“左”或“右”）移动 格。
（3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将 。
（填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）
（4）如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆，请你根据杠杆的平衡条件，说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理 。
3、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了三次实验数据如下表：
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
2.0
0.04
4.0
0.02
2
1.0
0.02
0.5
0.01
3
2.5
0.03
1.5
0.05
（1）这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是。
（2）.如下图所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂个钩码。
（每个钩码的质量相等）。
（3）若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，则FaFb（填“大于、小于、等于”）。
五、计算题
图8-17
1．图8-17中，OB为轻质杠杆，OA=60cm，AB=20cm。
在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物，要使杠杆在水平位置上平衡，在A点加一个多大的竖直向上的拉力？
6.5探究杠杆的平衡条件（第二课时）导学案
【课前预习】
三种杠杠杆：
（1）省力杠杆：
L1>L2,平衡时F1特点是省力，但费距离。
（如剪铁剪刀，铡刀，起子）
（2）费力杠杆：
L1F2。
特点是费力，但省距离。
（如钓鱼杠，理发剪刀等）
（3）等臂杠杆：
L1=L2,平衡时F1=F2。
特点是既不省力，也不费力。
（如：
天平）
【课堂练习】
1、人们常用的镊子是一种杠杆。
如图所示，用镊子夹取物体时，手压在处，则支点在处，它是杠杆（填“省力”、“费力”或“等臂”）。
2、下列杠杆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。
3.下列各种杠杆省距离的是（）
A.镊子B.起子C.老虎钳D.铡刀
4．下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（）
A．动滑轮B．订书机C．羊角锤D．镊子
5．如下图所示，使用中属于费力杠杆的工具是（）
6．如图所示的剪刀中，要剪开较硬的物体，使用哪种最合适（）
7．如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是（）
A．以B点为支点的费力杠杠B.以B点为支点的省力杠杠C.以A点为支点的费力杠杠D.以A点为支点的省力杠杠
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