“第12章简单机械第1节杠杆”
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一、学习目标
1、认识杠杆，知道支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂等概念，掌握杠杆平衡条件，根据一定的方法对杠杆进行分类；并能根据实际需要选择合适的杠杆。
2、通过参与科学探究活动，归纳得出杠杆平衡条件，并能利用平衡条件进行相关计算。锻炼自己观察、动手、分析解决问题的能力，以及同学间合作学习的能力；
3、体验科学探究的乐趣，掌握探究物理的方法和规律。
二、自主学习
（一）：阅读教材第76 － 77页回答下列问题：
1、杠杆
（1）定义：在__ _ ____下，能绕着__ ______转动的棒。（2）五要素
①支点：____________________________，如图中
______。
②动力：____________________________，如图中
______。
③阻力：____________________________，如图中
______。
④动力臂：__________________________________，
如图中_______。
⑤阻力臂：____________________________的距离，如图中_______。
2、杠杆的平衡条件
杠杆的平衡状态是指杠杆处于___________或___________________。
杠杆的平衡条件是：（1）内容：
________________________________________________
（2）数学表达式：_____________________或____________________________。（二）：阅读教材第79页回答下列问题：
1．杠杆的分类
（1）省力杠杆：动力臂_______阻力臂；动力_______阻力。
（2）费力杠杆：动力臂_______阻力臂；动力________阻力。
（3）等臂杠杆：动力臂_______阻力臂；动力_______阻力。
三、自学检测
1、举出生活中杠杆的实例
有：。
2、下面属于费力杠杆的是（）。
3、下列说法中哪些是正确的（）
A. 使用杠杆一定会省力；
B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂；
C. 动力臂是支点到动力作用点的距离；
D. 等臂杠杆不省力也不省距离。
表示手对钓鱼竿的作用力，4、如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F
1
；
请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L
2
5、找出下列各图中动力和阻力，并画出两个力臂。
四、典例剖析
例1、如图所示，重为G的物体放在水平面上，力F使其翻转，请画出物体重力示意图和力F的力臂，
解析：此题重力示意图不难，主要是画F的力臂，先找到支点（这里应该想象在力F的作用下物体会怎样转动？应该是以左下角为中心向左转动，所以左下角为支点），然后过支点向力F的作用线做垂线即可。
点评：解这类题目，关键是想象力F的作用效果是什么？找到支点是重中之重。作垂线不难。
例2、如图所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡状
态，现在将力由F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持
平衡，必然是（）。
A、F减小
B、F大小不变
C、F变大
D、F小
于物体重力
解析：力F改为虚线方向后力臂变小，根据杠杆的平衡条
件，当阻力、阻力臂大小不变时，阻力乘以阻力臂乘积不变，则动力乘以动力臂的乘积也应该不变，所以动力臂减小动力必须增大。
答案:选C
点评：本题考查的是力臂大小的判断和杠杆平衡条件的运用。
例3、如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处
于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，则（）。
A、左端下降 B 、右端下降 C、仍然平衡 D、无法判断
解析：由题中可知两边的力臂均不变L2＜L1，只是去掉一个规
格相同的钩码，即动力和阻力减小相同数值，原来F1L1=F2L2
现在两边分别变为(F1-F)L1与(F2-F)L2展开后为：
(F1-F)L1=F1L1-FL1;(F2-F)L2=F2L2-FL2, 因为L2＜L1，所以FL1＞FL2且F1L1=F2L2，因此(F1-F)L1＜(F2-F)L2，所以阻力端数值大，下降，
即右端下降。
答案：选B。
点评：解答杠杆状态的题目关键是找到杠杆中四个变量F1、L1、F2、L2中变化的是哪几个，变化数量之间之间的关系，利用数学知识进行推算，然后根据杠杆的平衡条件进行分析，两边数值不等就会打破平衡，哪边数值大就会下降。
例4、皮划艇是我国亚运会优势项目之一，比赛中，运动员一手支撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨是（）
A、等臂杠杆
B、费力杠杆
C、省力杠杆
D、省功杠杆
解析：先确定支点（一手支撑住桨柄的末端），然后确定动力（一般默认人为施加的促使杠杆转到的力为动力，也就是此题中“另一手用力划桨”的力）、阻力（就是阻碍杠杆转动的力即水对桨的力），然后确定力臂（动力臂约是另
一手到桨柄的距离；阻力臂约是桨的长度），因此L1＜L2，根据F1L1=F2L2
得F1＞ F2也就是动力大于阻力，所以是费力杠杆。
答案：选B。
点评：解题的关键是找到杠杆的五要素，先确定支点，然后确定动力、阻力，
然后确定力臂，利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2进行动力与阻力判断。之后再利用省力与费力的标准进行归类。
五、合作探究：探究杠杆的平衡条件
提出问题：杠扦的平衡跟哪些因素有关？
讨论:1、用杆秤称量物体质量，读书时杆秤处于状态。
2、杆秤平衡时所称物体越重，秤砣离提纽越远，看来影响杠杆平衡的因素可能有。
猜想假设：杠杆的平衡可能跟__ ______有关。
设计实验：（1 ）实验器材：。
（2）实验步骤：
①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在位置平衡。（如果左边低右边高该怎么调？）
②在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节位置，使杠杆重
新。
③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，，将各数值填人设计的表格中。
④改变，再做次，将结果填入表中。
（3）分析数据总结结论：杠杆平衡条件是：__________ ____。
交流评估：
讨论 1、实验前为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
2、为什么改变钩码的个数，再做两次？
随堂练习
六、冲关检测
1、杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了；有时却要使用费力杠杆，那又是为了。
2.下列常用的工具中，属于省力机械的是___________。（填序号）
A. 瓶盖起子B．剪铁丝的老虎钳Ｃ．钓鱼竿Ｄ．起钉子的羊
角锤Ｅ．修剪树枝的剪刀Ｆ．缝纫机踏板 G．筷子3、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（）
4、如图示AOB为轻质杠杆，B端挂重物G，A端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是（）
A．F2最小B．F4最小．F1最小D．F3最小
5、如图所示的杠杆，在水平位置上处于平衡状态，杠杆重不计。物体A重80N，
AO＝0.8m，BO＝0.4m ,求：物体B受到的重力。
6、如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（）。
7、下面杠杆中属于费力杠杆的是（）。
8、如下图甲所示的钢丝钳，其中A 为剪钢丝处，B 为手的用力点，O 为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图，请在图乙中画出剪钢丝时的动力F 1、阻力
F 2、动力l 1、阻力臂l 2 。
9、在图7中画出力F 1和Ｆ2 的力臂．
10.如图8,工人师傅用吊车搬运集装箱.集装箱重G =2×104
N,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 对转
动点O 的力臂.
七、合作提升题：
1、如图，一轻质杆OA 一端固定在竖直墙上，可绕O 点转动，已知0A=0.3cm ，OB=0.2cm,在A 点处悬挂一重物G ，重20N ，若在B 处施一竖直向上的拉力F ，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F 为多少？
图8
图7
2、一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆（ ） A) 仍平衡； B)左端下降； C)右端下降； D)无法判断
3、一根蜡烛截成长度不同的两段竖立在杠杆的两边，如图且杠杆平衡，若同时点燃蜡烛（设燃烧速度相同），则杠杆的 ___端将翘起。
4、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则：⑴左右力臂L1:L2=______?⑵在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆____（填“能或不能”）平衡？ _____边下降?
⑶若使杠杆再次水平平衡，可在 ___边的钩码下再挂 ___ 个钩码？⑷若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则 ___ 边将下降，