探究杠杆的平衡条件经典导学案(含答案)

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侧竖直向

2、下拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数 F1,钩码对杠杆的拉力 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1 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F1/NL1/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：F11 1 = F21 2变形为二（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:(1

3、)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在图示位置静止日所用最小力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方法把一

4、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:f I ? r T 1图 8-111 .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.若将支点移到B点，要使杠杆重新平衡，在 A点应

5、挂 个相同的钩码。（题型三）3 .如图8-12所不，AB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1 0 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.夹邮票用的镣子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F2的力臂.（题型一）7.如图8-15,工人师傅用吊车搬运集装箱.集装箱重图 8-15104N,支撑杆对吊车臂的支持力为F.在图中画出集装箱所

6、受重力的图示和支持力F对转动点8 .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L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/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,杠杆的B端挂一个所受重力为平位置上平衡，在（题型四）课堂练习答案：1 . 12 ： 16 .如图8-1所示7 .如图8-2所示8 .这样可以增加动力臂的O/=60cm, A

7、B=20cm。在60N的重物，要使杠杆在水A点加一个多大的竖直向上的拉力2. 5O的力臂.（题型一）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5.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三动时，木块受到的摩擦力的大小（）F-A. 30NB . 40N C . 50N D . 10N（二）、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 镣子侧刀理发剪刀天平剪修树木的剪刀起子钓鱼杆在这一位置静

8、止的好处火钳汽车上的刹车闸 撬棒2、如图，一轻质杠杆 OA在力Fi、F2的作用下处于静止状态。lF2的力臂，请在图中画出 F1的力臂li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， 是。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Fi/N动力臂l i/m阻力F2/N阻力臂l2/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

9、弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡,读出测力计的示数,并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力X动力臂W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 F1；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 . F

10、1/F2（2010 广州 ）60kg 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 的质量约为A 20kg B 30kg C 60kg 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 OA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=

11、40N时，杠杆在水平位置平衡，则石块重 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=No答案;20 2 x 103208 （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, F1=25 N,贝U F尸 N 。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32010 （2010厦门）22 .如图所示，秤泥的质量为100 g ,秤杆的质量忽略不计

12、。秤杆水平静止时，OA=5cm OB=25 cm,则被测物的质量为kg 。若秤泥有缺损时，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 8m的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，木板 将开始翘动。答案: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

13、高度。高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度 ,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 2ml重为6X104N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。多远 在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂l 2。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 AO映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

14、利用硬棒（质量一可忽略不计）、细线、若干已知重力的物体、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。点无摩擦转动，

15、A端用绳子系在竖直墙壁的B点，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50cmOC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 RtOA计，/ OAD=90 ,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）、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。点到拉力F的距离及F的大