广东省惠州市惠东县港口中学八年级物理下册 6.5 探究杠杆的平衡条件学案 （新版）粤教沪版.doc

65 探究杠杆的平衡条件一、情景引入古代的阿基米德曾有一句豪言壮语“给我一根杠杆和一个支点，我就能撬动地球。”什么是杠杆和支点？阿基米德真能撬动地球吗？请我们走进课本，走向知识的殿堂二、教材研究问题1怎样才能使跷跷板中保持水平？小时候，大家都玩过跷跷板，观察课本图637，怎样才能使跷跷扳保持水平？ 设计方案：为了探究你提出的问题，有时可以把实际物体简化，便于问题的研究和解决。请结合课本谈谈你的实验方案，并与同学交流，确定最佳方案。进行实验：该怎样来操作实验器材，获得合理的数据呢？让我们一起来合作完成。将木尺的中心固定在支架上，调节木尺两边的螺母，使木尺成水平状态。在尺的左边挂较多的钩码，在尺的右边挂较少的钩码，改变左右两边钩码悬挂点到o点的距离，直到木尺停在水平位置，记录左右两边钩码的重力（就是钩码对木尺的拉力）f1、f2和钩码悬挂点到o点的距离l1、l2 。改变木尺两边的钩码个数，调节钩码悬挂点到o点的距离，重复上述实验，并将实验数据记录在课本的表中。分析和论证：分析表中记录的数据，我们一起找出这些量之间的关系。问题2什么是杠杆？观察归纳：什么叫做杠杆?举出两个生活中常见的两个杠杆。 训练应用：(1)试着画出课本p25“活动 生活中的杠杆”动力臂和阻力臂。(2)阅读并演练课本p24例题，感悟杠杆平衡条件的应用，也领会到小孩能把大人跷起来的原因（只要fl乘积的值大就行）。领会阿基米德说的“给我一根杠杆和一个支点，我就能撬动地球”的原因。问题3生活中有哪些杠杆？探讨与交流： 由杠杆平衡条件f1l1f2l2可知： 当l1l2时，f1f2 ，这种杠杆叫 杠杆。 当l1l2时，f1f2 ，这种杠杆叫 杠杆。当l1l2时，f1f2 ，这种杠杆叫 杠杆。举例与交流：就生活生产中遇到的杠杆，进行分类，看谁分得更好。说一说课本p25“活动 生活中的杠杆”，哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？哪些等臂杠杆？abo三、典例分析如图所示，画出使杠杆ab在图位置静止时在a点所用最小力f的方向解析：这是一道易错题，有些同学随手在a处画f1方向，这是没有认真分析草率的做法。根据f1l1=f2l2可知，f2=g物，是个定值（不变值），通过作图可知，l2也是个定值，也就是说f2l2是个定值，从公式可知，f1l1是个定值，要想f1最小，必须l1要最大，f1是哪个方向时，l1才是最大呢？通过作图可知，只有oa作为力臂时才是最大的。所以f1的方向要垂直于oa。答案：（如图）四、达标训练知识点1 杠杆的概念1下列仪器或工具在使用过程中利用了杠杆原理的一组是（ ）弹簧测力计 剪刀 量筒 托盘天平 筷子 黑板擦a b c d2如图1所示的杠杆处于平衡状态,动力f的力臂是( )a. of b. oa c. oc d. df3在图2中，画出作用在“开瓶起子”上动力f1的力臂和阻力f2的示意图。图2图1知识点2 杠杆的平衡条件图3o4如图3所示，手持弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于平衡状态，物体重12n，oa=30cm，ab=20cm，则弹簧测力计的示数是_n。知识点3 杠杆的分类5如图4所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是( )a.道钉撬 b.火钳 c.钢丝钳 d.天平图4图56筷子是中国和其他部分亚洲国家特有的用餐工具一般使用筷子的方法如图5所示，则筷子是( )a.费力杠杆，但省距离 b.省力杠杆，且省距离c.省力杠杆，但费距离 d.等臂杠杆，既不省力也不费力五、中考试题如图5 是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个_（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100n，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力f 为_n。解析：旅行箱的车轮轴心是支点，通过作力臂图和杠杆的平衡条件f1l1=f2l2可知l1l2，则f1f2，它是省力杠杆。把数据代入f1l1=f2l2可得，f1=20n。答案：省力；20。图甲所示的是现在比较流行的新型拖把，只需要用手在a处向上拉动即可把海绵拧干，非常方便卫生。这里拉杆abc是 （选填省力或费力）杠杆。从图乙海绵的形状变化可说明 答案：省力；力可以改变物体的形状。六、课堂测评1杠杆的动力臂是指从杠杆的 点到_ 的距离。省力的杠杆，动力臂_阻力臂（填“”、“”、“”）。天平是一个 杠杆（填“省力”、“费力”、“等臂”）。图62一个带有刻度的均匀杠杆，在中点支起，如图6所示，当在b处挂30n钩码时，应在a处挂 n钩码，杠杆才能平衡。若平衡后在a、b两端各加挂一个10 n的钩码，则杠杆将_。（填“a端下沉”、“b端下沉”或“保持平衡”）3如图7所示，杠杆在重物a和力f作用处于静止，现只将力f的方向改为沿图中虚线方向，则要使杠杆仍平衡，必须使（ ）图7 a f增大 b. f减小 c. f不变 d. f小于ga 4如图8所示，杠杆ab分别在f1、f2或f3作用下保持静止，a为支点，则关于三个力，下列的说法中正确的是（ ）。 af1最小 b. f2最小 c. f3最小 d. 三个力一样大5人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动. 如图9所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力. 由图可以看出，这是一个 ( ) a费力、省距离的杠杆 b省力、费距离的杠杆 c既费力，也费距离的杠杆 d既省力，也省距离的杠杆6如图10所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆abc、obd和oef组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是 ( )a.三个杠杆都是省力杠杆 b.三个杠杆都是费力杠杆c. abc是费力杠杆，obd、oef是省力杠杆d. abc是省力杠杆，obd、oef是费力杠杆肱二头肌图9肘关节 前臂骨骼图10aocdbef图87在研究杠杆平衡条件的实验中，已知杠杆处于平衡状态，请在记录中填上恰当的数值。实验次数动力f1（n）动力臂l1（m）阻力f2（n）阻力l2（m）1 0.120.15220.24 根据实验数据可知，杠杆平衡时满足_ 。8请画出图11中各力的力臂。图12图119如图12所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在a点，重力为500n，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少要多大？65 探究杠杆的平衡条件四、达标训练1b 2c 3（略）420 5b 6a六、课堂测评1支点 动力的作用线 等臂