八年级物理全册 10.1 科学探究 杠杆的平衡条件学案 （新版）沪科版-（新版）沪科版初中八年级全册物理学案.doc

科学探究：杠杆的平衡条件预学目标知道杠杆、支点、力臂等概念；知道什么叫做杠杆的平衡，知道杠杆的平衡条件，会利用平衡条件研究一些简单的问题。知道什么是省力、费力、等臂杠杆。我的疑惑 名师点拔例1一根硬梆，在力的作用下能绕着一个固定点转动，这样的硬棒叫做杠杆。杠杆的支点一定在杠杆上，动力和阻力是相对而言的，作用点都在杠杆上，力臂是支点到力的作用线的距离。力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上。分析：力臂是支点到力的作用线的距离，是点到直线的距离，不是点到点的距离；力臂之和不一定等于杠杆长，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零。例2：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1 L1 =F2 L2杠杆平衡时，力和其力臂的大小成反比，课前预习导学 自主预习，确立学习目标，检测预习效果1. 做探究杠杆的平衡条件实验时，在挂钩码前先要调节 ，使杠杆在 位置平衡，杠杆的平衡条件是： 。数学表达式为： 2. 要使左下图所示杠杆平衡.可在A处向上施加 牛的力,也可在B处向下施加 牛的力3. 如图所示的杠杆己平衡,若在两端各减去一只钩码,则杠杆( ) A仍然平衡 B失去平衡,右端下降 C失去平衡,左端下降 D无法判断.        4 下列杠杆，有哪一个与其它三个不属于同一类?( )A.正在撬道钉的道钉撬 B.正在拔铁钉的羊角锤C.正在起瓶盖的起子 D.正在划水的赛艇的桨课中名师导学典例精析，名师点拨解疑，重在授之以渔知识点1：杠杆 重点例1下列关于力臂的说法中，正确的是（ ）A动力臂是指支点到动力作用点的距离B阻力臂是指支点到阻力作用线的距离C动力臂与阻力臂之和等于杠杆长D当力的作用线通过支点时，力臂最大【变式1】如下图中轻质木棒AB可以看成一个杠杆，C点吊着一个重物，B点用绳子拉着，杠杆的支点是        点。请在图中标出动力，阻力，并画出它们的力臂、，如果杠杆静止，则等式      成立。知识点2： 科学探究：杠杆的平衡条件 重点例2平时家中用的钢丝钳如下图，是由两个杠杆组成，问（1）它是一种什么杠杆？（2）要钳住同一个物体，用的力小一点，手离支点的距离是近一些还是远一些？解题规律：利用杠杆平衡条件可解决如下问题：（1）判断杠杆的种类。（2）判断杠杆是否平衡。（3）确定杠杆上最小的力。（4）判断作用在杠杆上力的大小。分析：钢丝钳在钳物体时，支点在O点，作用在柄上手的力为动力，物体对钳子向外的压力为阻力，从图中可看出，动力臂大于阻力臂，所以它是一个省力杠杆。若要使用力小些，则动力臂大一些，所以应远一些。例3：计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位也要统一。解题规律：根据杠杆平衡条件，知道其中三个量，可求出另一个量。分析：已知：阻力F2=500N，阻力臂L2=1.6m，动力F1=400N。求：动力臂L1=？解：根据杠杆的平衡条件 F1 L1= F2 L2，得L1=F2L2/F1=500N×1.6m/400N=2m。例4：判定使用杠杆省力还是费力，要通过动力臂与阻力臂的大小相比较，然后根据杠杆平衡时，力与力臂成反比来确定。解题规律：为了比较动力臂与阻力臂的大小关系，最好画出杠杆的示意图，把动力臂、阻力臂表示出来，这样便于判断分析：杠杆是省力还是费 【变式2】图10 所示是探究杆杠平衡条件的实验装置。.若杠杆在使用前发现左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向 调节。此后，在整个实验过程中，是否还需再旋动两侧的平衡螺母？ 。.他得到的两组数据如下表所示：实验序号动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m120.210.1210.0820.04这两组数据中，第 次实验的数据肯定有错误。经检查，发现是测量动力臂时读数错了；测量值是 （选填“偏大”或“偏小”）。知识点3 ：杠杆平衡条件的计算 重点例3有两位同学到公园玩跷跷板，假如男同学重500N，坐在离转轴1.6m的地方，女同学重400N，问：女同学应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？【变式3】根据图11所示的信息，请计算要撬动石头应在撬棒上施加的是多大？知识点4：杠杆的分类 重点 例4. 如图91所示，杠杆的支点O，在A端加一个动力(图中未画出)，使杠杆在水平位置平衡，则杠杆( ) A一定省力 B一定费力 C.不省力也不费力 D以上三种情况均有可能【变式4】在下图中，属于省力杠杆的是（ ）A钓鱼杆 B筷子 C镊子 D瓶盖起子力决定于动力臂和阻力臂大小的关系，根据题意，加在点A的动力方向没有确定，有许多方向均能满足题意，所以动力臂就不能确定，可能大于(如力F1的方向竖直向上时)阻力臂，也可能小于或等于(F1力的方向斜向上)阻力臂选择D。纠误笔记 谐趣苑阿基米德的“理想”阿基米德进行过力学方面的研究，并将其运用于杠杆和滑轮的机械设计。 据说，为了宣扬其研究成果而夸口说：“给我一个支点，我可以撬动地球。” 虽然，他没有搬动地球，却用滑轮移动了 大船。设支点在地球外1万米处，如果一个在地球上可提起60kg的物体，则需要在支点外的1x1018（18次方）km处才能搬动地球，地球质量6x1024（24次课堂巩固导学自主练兵，双基达标训练，会做才算懂了.图是一件名为“龙虾网与鱼尾巴”的活动雕塑作品，是它的支点。作者把他艺术天赋与物理学中的_平衡原理结合起来，创造了一种全新的艺术形式，给人以美感。你在生活中也会见到利用这一原理的例子，请举一例： 图 图某人分别用图所示的甲、乙两种方法挑着同一个物体赶路，甲图中肩受到的压力 乙图中肩受到的压力；甲图中手施加的动力 乙图中手施加的动力（填“大于”、“小于”或“等于”）。 你仔细观察如图3所示的漫画，小猴和小兔,分得萝卜重的是_。理由是_。图34如图4所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（ ）图4如图5所示杠杆，O是支点，杠杆质量不计，在A、B两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体（甲的质量大于乙），此时杠杆平衡，下列情况中能使杠杆重新平衡的是（ ）.将甲乙两物体向支点移动相同的距离 .将甲乙两物体远离支点移动相同的距离.在甲乙两端分别挂上质量相等的物体.在甲乙两端分别挂上与甲乙质量相等的物体 6.图6所示，人的前臂可视为杠杆，当曲肘将茶杯向上举起时，下列说法中正确的是( )前臂是省力杠杆前臂是费力杠杆前臂不是杠杆无法确定 方）kg 1个天文单位为地球到太阳之间的平均距离，即1A.U.1.5x108(8次方)km，一光年为光在一年前进的距离，1L.Y. 9.5x1012(12次方)km · 支点在地球外10km（1万米）处，这是个难题。 · 11亿光年，远远超出了我们所在的银河系，也越过了从宇宙能得到信息的极限。 这就是阿基米德的“理想”。我来总结 图7所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是( )三个杠杆都是省力杠杆三个杠杆都是费力杠杆ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆 图7 手推车可看作一个杠杆，请在下图中标出它工作时的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。课外拓展导学回味反思，领悟才能提高，自主评价反馈。1如图92所示铁锤属于(选填“省力”或“费力)杠杆2如图93所示，用力向下压长棒撬起一块大石头， 对长棒的力是动力，动力的作用效果是使长棒 针转动图中若用竖直向下的力F压长棒时，大石头未撬动可把垫着的小石块移到离大的石块更(选填“近”或“远”)些，会更有利于撬动大石头3在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中，属于费力杠杆的有；属于等臂杠杆的有。4人体内也存在三种类型的杠杆，即省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆踮脚时主要靠腓肠肌收缩，骨骼和腓肠肌状况如图94所示踮着的脚可以看作是(填类型)杠杆。5图97所示，力F1、F2、F3、F4分别先后作用在撬棍上刚好撬动石头，其中作用力最小的是（）AF1BF2CF3DF4参考答案：变式1. 如下图所示。答案：A； 变式2. （1）右，右，不需要。（2）1，偏大。 变式3. 1000 变式4.D课堂巩固导学：1.杠杆，剪刀等。2.小于，小于。3.猴子，粗端力臂短，根据杠杆平衡条件，力大。4. 5. 6. 7. 8如下图课外拓展导学：1略 省力 2人逆时近3、镊子天平 4、省力5、B