探究杠杆的平衡条件经典导学案

1、九年级上册物理复习导学案学生：课题名称探究杠杆的平衡条件时间2012年2月日第课时课型新课课时3主备人张婉审核人教学目标：1、知道杠杆五要素，会画杠杆的示意图，理解杠杆的平衡条件并能灵活运用 解题教学重点：探究杠杆的平衡条件；教学难点：关于杠杆的作图；知识网络和知识点：一、（1 ）什么是杠杆的平衡状态 杠杆处于或。（2）猜想：杠杆的平衡可能与哪些因素有关（3 ）实验设计器材：。测量的物理量： 。讨论：A、B两图中的杠杆处于静止平衡状态，实验时采用哪幅图为什么（4）实验步骤：1. 调节杠杆在水平位置平衡。（注意：左右两端平衡螺母都往 处调。）2. 在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在杠杆右

2、侧竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数Fi，钩码对杠杆的拉力 F2是阻力。3. 只改变钩码数量（即只改变 F2）或只改变钩码的位置（即只改变12），或只改变弹簧测力计的位置（即只改变I 1），分别观察弹簧测力计的示数变化，得出三组数据，记录在表格中：测量序号Fi/NLi/cmF2/NL2/cm分析比较表中数据，得到结论：杠杆平衡时满足下列条件二、杠杆的应用和分类由杠杆的平衡条件：Fil i = F2I 2变形为=（1）杠杆可分为三类：（2）对于不同类型的杠杆分别举例:（3）作用在杠杆上的最小动力的作图方法（求作最小动力问题，就是转化为找最长力臂问题。）找最长力臂，一般分三种情况

3、:（1 ）在动力的作用点明确的情况下，就是以支点到力的作用点的连线作为力臂，这个力臂最长，过力的作用点作力臂的垂线，正确确定力的方向从而作出最小的力；经典例题：易错点例题：例 如图所示，在A点作出使杠杆平衡的最小力的示意图。例如图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。（2）在动力作用点未明确规定时，首先应找出距支点最远的点作为动力作用点，然后再按（1）的步骤完成；重点例题：例 下左图中，画出使杠杆 AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。例 下右图中， 画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保作图痕迹）例 如图，唐师傅想用最省力的

4、方法把一个油桶推上台阶.请你在图中画出这个力的示意图.（3 ）在支点不明确的情况下，首先要通过比较找出合适的支点，进而找到动力作用点，再按（1）的步骤完成。考点例题：例 如图所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，农民伯伯想用最省力的方法撬起大石头，请你在图中画出这个力的示意图。课堂练习：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 。（题型四）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，杠杆平衡若将支点图 8-11移到B点，要使杠杆重新平衡，在 A点应挂个相同的钩码。（题型三）

5、3.如图8-12所示，AE为一根质量不计的细棒，用绳在 O处吊起，当A B两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡若OA =, OB =，甲的质量为10 kg ,则乙的质量为kg（题型四）4下列工具中，属于省力杠杆的是（）（题型四）A. 夹邮票用的镊子B. 理发师修剪头发用的剪刀C. 剪铁丝用的钢丝钳D 钓鱼用的鱼竿5如图8-13所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（）（题型一）6. 在图8-14中画出力F1和F 2的力臂.（题型一）G=2x图 8-157. 如图8-15,工人师傅用吊车搬运集装箱集装箱重104N,支撑杆对吊车臂的支持力为F.在图中画出集装箱所受重力的图示和支持力F

6、对转动点O的力臂.（题型一）图 8-14&工人剪铁皮时，有时用两根铁管套在剪刀柄上（如图8-16），这是什么道理（题型四）9 在研究“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，获得了下述数据:动力F1/N动力臂Lcm阻力F2/N阻力臂L/cm4554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（题型三）10.图 8-17 中，OB为轻质杠杆，O/=60cm, AE=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（题型四）课堂练习答案:1 .

7、12 : 12. 56. 如图8-1所示7. 如图8-2所示&这样可以增加动力臂的度，从而更加省力.9 不能只凭一组实验数据得出结论，必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论；单位不同的两个物理量不能直接相加10. 80N课后巩固训练:（一）、上次未过关知识专题训练动时,木块受到的摩擦力的大小()A.30NB. 40NC.50ND.10N5用力F=40N按住一重10N的木块，如图所示，当木块相对竖直墙壁静止不（二八 本次课堂知识巩固训练1、下列常用的工具中属于省力杠杆的是;属于费力杠杆的是 镊子铡刀理发剪刀天平剪修树木的剪刀起子钓鱼杆I 2是力火钳汽车上的刹车闸撬棒2、如图，一轻质杠杆 0A

8、在力Fi、F2的作用下处于静止状态。F2的力臂，请在图中画出 F1的力臂l 1和力F2的示意图。【合作探究】1、以下是小丽和小宇同学在研究“杠杆平衡条件”的实验出现的情况:在进行实验时，应先调节杠杆使它在 位置静止， 在这一位 置静 止的好 处若杠杆被支起后，左端高右端低，则应进行的操作小丽在实验时，忘了一部分数据的记录，请你帮助完成下表:次数动力F1/N动力臂I 1/m阻力F2/N阻力臂1 2/m12124实验时，老师只给小丽10个相同的钩码，当在杠杆的左端挂上如图位置的三只钩码时，则为使杠杆平衡，小丽应在杠杆的另一端的什么位置处挂几个钩码当小宇在拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡,读出测力

9、计的示数,并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力X动力臂工阻力X阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗2、如图，用杠杆撬一块石头，杠杆上A点是动力作用点，动力可以向上，也可以向下。（1）当动力向下时，在图上标出杠杆的支点（2）在杠杆上画出撬动石块的最小动力F。知识巩固训练2一选择题1 （2010绍兴）如图，用测力计将长杆一端 A微微抬离地面，测力计示数是 Fi;同理，用测 力计将长杆的另一端 B微微抬离地面，测力计示数是 F2。则长杆的重力是（测力计保持竖直向上）（）A. (F1+F2)/2B. F1+F2 C . F1/F2X F2（2010 广州 ）60

10、kg 的人站在跷跷板某一位置时， 跷跷板处于如图 11 所示的平衡状态 由此可估测球 的质量约为A20kgB 30kgC60kg D 120kg探究杠杆平衡条件的实验时，实验前发现杠杆左端低，右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”） 调节；实验时，在 A点悬挂两个总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉（如图所示），使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为_N，此时杠杆属于 杠杆.答案：右；费力7 （2010长沙）31.如图所示，在轻质杠杆 0A的A端挂一边长为10cm的正方形石块，在 OA的中点施加一竖直向上的力 F,当力F=40N时，杠杆在水平位置平衡，则石块

11、重 No其密度为kg/m3，将石块浸没于盛水的烧杯中，若杠杆仍在水平方向再次平衡，则F=No3答案;20 2 x 10208 （2010六盘水）13 开瓶时使用的开瓶器如图3甲，可以简化成不计重力的省力杠杆如图3乙，若F1和F2都与杠杆垂直，且 AO=6cm BO=l cm, R=25 N,贝U N o答案：1509 （2010年东营）18 某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示。他的重心在A点，所受重力为520N,他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为320No10 （2010厦门）22 .如图所示，秤砣的质量为100 g，秤杆的质量忽略不计。秤杆水平静止时，OA=5cm OB=25 c

12、m,则被测物的质量为kg 。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值被测物的真实质量值（选填“小于”、“等于”或“大于”）。答案：；大于8m的木板11 （ 2010荆州）52.如图所示，一块均匀的厚木板长15m重400N,对称的搁在相距A、B两个支架上。一个体重为 500N的人，从A点出发向左走到离 A点 m 处时, 将开始翘动。答案：三计算题 1 （2010武汉）高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气 瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向 气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度

13、 ，内能。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高，则其功率为W 。图乙中，质地均匀的长方体石板长为2m重为6x 104M当气垫内最高气压比外界高106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面是连长为20cm的正方形。 在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂I 2。O多远气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的支点2（2010恩施）如图所示，把一根质量是2kg且质量均匀分布的木棒 AOB从 O点悬挂（AO=3OB,当在 B 端挂一个重物时，木棒恰在水平位置平衡。求此重物的质量是多少？答案： 2kg3（2010 义乌 ） 某科学兴趣小组利用硬棒（质量一可忽略不计）、细线、若干已

14、知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在 C 处挂一待测物体 B ，当重 为 8 牛的物体 A 挂在 D 处时，硬棒在水平位置平衡， 用刻度尺测得 OC 为 6 厘米， OD 为 18 厘米。（ 1 ）此时物体 B 的重力是多少牛( 2 )保持 O 点位置和物体 A 的重力不变，在 C 处挂上不同重力的物体，移动物体 A 的 位置， 使硬棒在水平位置平衡， 分别在 OE 上标出相应的重力值所对应的刻度， 就制成了一 根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀请说明理由。4(2010常州)如图所示，一轻质杠杆 OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，

15、在杠杆的 C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm,OC长为 30cm,/ OAB=30.(1) 请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.(2) 拉力 F 的大小是多少答案：解：1) F的力臂如图所示。2)如图，在 Rt OAD中，/ OAD=90 ,二 OD=1/2OA=1/2*50cm=25cm根据杠杆平衡条件得：F*OD=G*OC 有F*25cm=20N*30cm 解得F=24N(三八附加题训练5(2010湘潭)26. (6分)如图，长、重10N且密度不均匀的金属杆，可绕 O点在竖直平面 内自由转动。现用竖直向上的拉力 F使金属杆保持水平，测出O点到拉力F的距离及F的大 小，再改变