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1、第四节 杠杆 学习目标：1、知识和技能 知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。 知道有关杠杆的一些名词术语，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。 理解杠杆的平衡条件，并能用来解决简单的问题。2、过程和方法 通过观察和实验，了解杠杆的结构 通过探究，了解杠杆平衡条件。3、情感、态度、价值观 通过了解杠杆的应用，进一步认识物理是有用的，提高学习物理的兴趣。重、难点 杠杆的力臂作图和通过探究，了解杠杆的平衡条件 杠杆作图，画力臂以及利用杠杆平衡条件解决简单问题。器 材 杠杆平衡条件教具和学具、剪刀、钳子、撬棒以及学生自备杠杆。课 时 2课时一、课前预习：（在书上找到以下定义把它们画下来并记下）1、
2、 什么是杠杆？2、 杠杆五要素有哪些？3、 杠杆平衡条件是什么： 4、 有哪些种类的杠杆： 二、课前展示：（通过自学，试试下面这些问题你能解决吗？）在生活中你用过哪些杠杆，你了解哪些杠杆，请把它们写下来，比比看谁能写的更多。三、创设情景：给我一个立足点和一根足够长的棍，我就可以翘起地球。这句话大家并不陌生，这是古希腊的物理学家阿基米德的一句名言，这种想法究竟可行吗，希望通过今天我们对杠杆的研究，大家来分析阿基米德的这句话从物理角度看可行吗。四、 自主学习，合作探究。五、展示汇报：1、在 能绕着 转动的硬棒就是杠杆。 图2 图3 图4图5 图6 图7图9 图8图11图10支点OF1l1l2F22
3、、杠杆的五要素支点：杠杆 的点，即定义中的固定点，用字母_表示；动力：使 的力；用字母_表示；阻力： 的力；用字母_表示；注释：动力和阻力是按照力的转动效果命名的，都是外界施加给杠杆的力，杠杆是受力物体，力的作用点也一定在杠杆上。动力臂：从支点到 的垂直距离，用字母_表示；动力臂：从支点到 的垂直距离。用字母_表示。注意：1）力臂是支点到垂足的距离，不是支点到作用点的距离，因此力臂不一定在杠杆上。2）作图细节方面：力的作用线可用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号或双箭头标记；垂直的地方应有垂足；支点处用O标记。探究1： 画出下列杠杆的力臂F1_1_F2_1_甲乙探究2： 画出下列杠杆的力臂丙丁
4、F1探究3：画出杠杆的力臂 乙甲探究4：作出上图中F1、F2、F3的力臂，然后比较哪个力臂比较长？六：实践创新，开动脑筋：1如图 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（ ） 2在下列各图中，画出各力的力臂.乙甲 自主学习，合作探究、展示汇报：杠杆的平衡条件当杠杆在 和 作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。所谓杠杆的平衡就是杠杆处于_或 。1、提出问题：那么杠杆的平衡跟那些因素有关呢？2、猜想：杠杆的平衡与_等_个因素有关。3、设计实验：（1）实验目的：研究杠杆在什么条件下平衡（2）实验器材：杠杆和支架、钩码、刻度尺、线（3）实验步骤： 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在平位置平衡。（
5、思考：为什么） 在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节位置，使杠杆重新平衡。 把支点右边的钩码重当作动力F1，支点左边的钩码重当作阻力F2，用刻度尺量出动力臂L1和阻力臂L2，将各数值填入表格中。 改变钩码的个数，再做两次，将结果填入表中。 求出各次实验中，动力动力臂和阻力阻力臂的值，加以比较。4、进行实验：实验次数动力 F1（N）动力臂 L1（cm）阻力 F2（N）阻力臂 L2（cm）动力动力臂 F1L1（Nm）阻力阻力臂 F2 L2（Ncm）5、分析与论证：通过实验得出：_ 注释：这个平衡条件也可写成 即 在公式中各物理量的单位要统一。 若使杠杆平衡，动力与阻力方向必须绕支点方向相反。例如同时
6、使杠杆顺（逆）时针方向转动，杠杆就不能平衡。 从公式看，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。实践创新，开动脑筋：1、如果作用在杠杆上的动力是80 N，动力臂是40 cm，阻力臂是10 cm，杠杆平衡时，阻力是_。2、如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的_倍.3、下表是小王在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值。（每个钩码质量为50g，g=10N/kg） 实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.581261.584、如图9-4所示，杠杆处于平衡状态。根据问题作出下列选择：（1）若将两边的钩码都向支
7、点移动一格，那么观察到的现象将是 （ ）（2）若在两边再各加挂一只钩码，那么观察到的现象将是 （ ）A、杠杆保持平衡 图9-4B、将顺时针转动 C、将逆时针转动 D、无法确定转动方向5、实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端螺母向_(左或右)边旋一些，使杠杆在水平位置平衡。实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？ 答：_。 _ _。 杠杆的应用三种杠杆2、如下图，在撬石头的时候，手在不同的位置用力，那种情况省力？_为什么？甲乙丙在上图三种情况中，利用F1L1=F2L2分析，得出三类杠杆 ：三种杠杆特点优缺点应用例子（见第
8、16-17页图） 撬棒、独轮车、起子、铡刀、羊角锤、钳子、剪铁皮剪刀、抽水机铁锨、镊子、钓鱼竿、筷子、船桨、扫帚、理发的剪刀、汽车刹车踏板天平、定滑轮注释：天平、秤1、等臂杠杆最重要的应用是天平。 根据物体质量与重力的关系，以及杠杆的平衡条件，请自己分析和说明天平平衡时砝码的质量等于被称物体质量的道理。 2、称质量的工具除了天平外，还有在日常生活中常用的 、 等等，杆秤、案秤都是根据 的原理制成的。 实践创新，开动脑筋： 1、在图11-39中，属于省力杠杆的是（ ） 图11-392、各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。如右图所示，要剪开铁皮，应该用 最合适，剪纸或布时，应该用 最合适。 3、工人剪
9、铁皮时，有时用两根铁管套在剪刀柄上（如右图 ），这是为了_。4、用剪刀剪东西时，如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断，而改用剪刀中部去剪就容易些，这是因为A增大了动力B减小了阻力C减小了阻力臂D增大了动力臂5、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图可知它的支点是 点(填“A”、B”或“C”)，在匀速拉起时，它属于一个_杠杆(填“省力”或“费力”)，并在图中画出动力臂L1。6、如图128所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1 、F2 、F3 ，其中最小的力是A沿竖直方向的力F1最小；B沿垂直杠杆方向的力F2最小C沿水平方向的力F3最小；D无论什么方向用力一样
10、大七、拓展提升一、填空：1. 一根_棒在力的作用下，能够_，这根棒就叫做杠杆。2. 杠杆的支点是指_。作用在杠杆上，促使杠杆转动的力叫做_，_杠杆转动的力叫做阻力。从_到_的_距离叫做动力臂。3. 杠杆平衡是指杠杆处于_或_的状态。4. 如图1所示，在杠杆A点挂一个物体，如果要使杠杆保持水平平衡，并且用力最小，则应该在杠杆的B端施加一个方向_的力。5. 动力臂大于阻力臂的杠杆是_杠杆，它的好处是_，但_。6. 下列杠杆中，在使用时属于省力的是_，在使用时属于费力的是_，属于等臂杠杆的是_。 天平；理发剪刀；切纸刀；镊子；筷子；剪铁皮剪刀；人的前臂；撬棒；游乐园中的摩天轮。7. 如图所示，脚踏式家用废物箱由两个杠杆组合而成，这两个杠杆都属于_杠杆，这种组合的作用是_。8. 如图2所示，一轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆正好在水平位置上平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为_牛。 图2 图39. 如图3所示，一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来，已知AB=8AO，当在A处悬挂120牛的物体G时，杠杆恰好平衡，则杠杆自身的重力为_牛。10. 有一根杠杆，处于水平平衡状态，作用在杆上的动力为40牛，动力臂与阻力臂之比为52，则阻力大小为_牛。11. 如图所示，一根轻质杠杆，所用的每只钩码的重力均为1牛。若在A点先挂上两个钩码，则为了使杠杆水平平
