6.5探究杠杆的平衡条件导学案(第一课时)打印

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F
1
作用线的距离；（填常用字母）
阻力臂：从支点O到阻力F
2
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。

）
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L
1
和L
2
分别表示动力臂和阻力臂。

练习：请画出下列各力的力臂
O
F1
l1l
2
F2
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。

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F
1
，则支点右边的钩码的重力当作
阻力F
2
；读出出杠杆在水平位置平衡时的动力臂L
1
和阻力臂L
2
；并把F
1
、F
2
、L
1
、
L
2
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。

O
序号动力
F
1
/N
动力臂
L
1
/cm
动力×动力臂/N×
cm
阻力F
2
/N 阻力臂
L
2
/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】
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F
1
和F
2
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，
下列说确的是（）
A、B点为支点
B、G
物
L
AB
=G
砣
L
BO
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（11—3图）
A O B
图8-11
〖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G
1和 G
2
后
杠杆平衡。

若将G
1和G
2
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20 N及30 N的重物，杠杆在水平位置平衡．若使两端都减少5 N，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
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
图5
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F 1
的力臂L 1，并标出F 1的方向。

2.在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，得到动力F 1／N
动力臂L 1／
cm
阻力F 2／N
阻力臂L 2／
cm
4
5
5
4
程存在什么问题？
〖提示〗 由杠杆的平衡条件：F 1l 1=F 2l 2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。

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”）。

啊 A
（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。

、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F
1/N 动力臂L
1
/m 阻力F
2
/N 阻力臂L
2
/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
）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F
a
,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F
b
，
则F
a F
b
(填“大于、小于、等于”)。

甲乙丙
秤盘
调零
螺丝
支点
游码
槽码
秤杆
砝码盘
五、计算题
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？
图8-17
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<F2。

特点是省力，但费距离。

（如剪铁剪刀，铡刀，起子）
(2)费力杠杆：L1<L2,平衡时F1>F2。

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。