第1课时杠杆的初步认识及平衡条件

第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件1．认识杠杆的形状：(1)不一定所有的杠杆都像“杠”或“棒”，有的杠杆像“板”或“片”．(2)杠杆可以是直的，也可以是弯的．(3)杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上其他位置．2．杠杆支点与动力方向和阻力方向之间的关系：若支点在杠杆中间，两力方向基本相同；若支点在杠杆的一端，两力方向应该相反．3．动力和阻力都是杠杆受到的力，前者促使杠杆转动，后者阻碍杠杆转动，它们的作用效果总是相反的．4．运用公式F1l1＝F2l2进行计算时，力的单位应该用牛顿，而力臂的单位可以是米、分米、厘米，但动力臂和阻力臂的单位一定要统一．注意这时力与力臂的乘积不是计算功，单位也不是焦耳．1．力臂是点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离，而不是点到点(“支点”到“力的作用点”)的距离．2．杠杆的平衡条件是力与力臂的乘积相等，既不是力相等，也不是力臂相等．运用杠杆平衡条件分析问题时，当力与力臂的乘积相等时，则杠杆处于平衡状态，否则杠杆不平衡．01课前预习知识点1杠杆及其五要素1．________________________________硬棒叫杠杆．2．杠杆绕着转动的固定点叫做________，使杠杆转动的力叫________，阻碍杠杆转动的力叫________，支点到动力作用线的距离叫________，支点到阻力作用线的距离叫________．知识点2杠杆的平衡条件3．当杠杆处于______状态或__________状态时，我们就说杠杆平衡了．4．杠杆平衡条件是：动力×________＝阻力×________，即F1×______＝F2×________．02当堂训练1．关于杠杆，下列说法正确的是()A．杠杆必须是一根直棒B．杠杆一定有支点C．当力的作用线通过支点时，力臂最大D．动力臂就是支点到动力作用点的距离2．(潍坊中考)如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则()A．F1·OC＝F2·OA B．F1·OD＝F2·OBC．F1·OE＝F2·OA D．F1·OE＝F2·OB3．(南宁中考)如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是()A．1个B．2个C．3个D．6个4．(北京中考)如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力，图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB.线段________(填“OA”或“AC”)表示力F的力臂．5．(益阳中考)如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是________，当图中手对车闸的作用力F＝10 N时，刹车拉线受到力的大小为________N.03课后作业6．(东营中考)如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码，杠杆会()A．左端下降B．右端下降C．仍然平衡D．无法判断如图所示，一轻质杠杆OB可绕O点无摩擦转动，B端用绳子系在竖直墙壁上，在杠杆的A点悬挂一重为20 N 的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OB长为50 cm，OA长为30 cm，∠B＝30°.(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F1的力臂．(2)拉力F1的大小是多少？【提示】从支点作到动力作用线的垂线，即可得到动力臂l1.由于杠杆处于水平位置，则阻力臂l2＝OA＝30 cm，根据几何知识可知：l1＝OB/2＝50 cm/2＝25 cm，则F1×l1＝F2×l2，F1×25 cm＝20 N×30 cm，F1＝24 N.【答案】(1)如图所示(2)24 N【方法归纳】解答与杠杆相关的计算题，一定要利用杠杆平衡条件，解题的关键是找准杠杆的五要素．7．(广州中考)AC硬棒质量忽略不计，在棒的B、C两点施加力F1、F2，F2的方向沿OO′线，棒在如图所示位置处于静止状态，则()A ．F 1＜F 2B ．F 1＝s 2s 1F 2C ．F 1力臂小于s 1D ．F 2方向沿OO′线向下8．(厦门中考)用细绳系住厚度不均匀的木板的O 处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平．如图所示，两玩具车同时从O 点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是( )A ．两车的质量相等B ．两车的速度大小相等C ．质量较小的车速度较大D ．两车同时到达木板两端9．(莱芜中考)如图所示，杠杆在力F 1、F 2的作用下(F 2未画出)处于平衡状态．O 为支点，L 2是力F 2的力臂，请在图中画出F 1的力臂L 1和力F 2的示意图．10．(聊城中考)在探究“杠杆的平衡条件”实验中．(1)将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图所示，这时应将左端的平衡螺母向______(填“左”或“右”)端调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是__________________________________________________________________．(2)记录实验数据的表格如下，请将表格空白处补充完整．次数 动力F 1(N)①________②________阻力臂l 2(m)120.110.2(3)你认为他的结论________(填“可靠”或“不可靠”)，理由是______________________________________________________．挑战自我11．(烟台中考)如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O 点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F ，使杆从OA 位置匀速转到OB 位置的过程中，力F 的大小将( )A ．一直是变大的B ．一直是变小的C．先变大，后变小D．先变小，后变大第2课时生活中的杠杆1．省力杠杆：省力杠杆的动力臂要大于阻力臂，从而使动力小于阻力．生活中的撬棒、羊角锤、手推车、起子等都是省力杠杆．2．费力杠杆：费力杠杆的动力臂要小于阻力臂，从而使动力大于阻力．生活中钓鱼竿、筷子、缝纫机脚踏板、铁锹、理发剪刀等都是费力杠杆．3．等臂杠杆：等臂杠杆的动力臂等于阻力臂，动力等于阻力．生活中的天平、跷跷板、定滑轮都可看成等臂杠杆．1．动力和阻力不一定必须在支点的两侧，也可以在支点的同侧；2．求最小动力时，一定要在杠杆上寻找离支点最远的点作为动力作用点．如图，在一次野外活动中，小明用一木棒扛一包裹吃力前行．为减轻肩部所受压力，他可以把肩膀向________移动，离包裹________一点．【提示】以手为支点，根据杠杆平衡条件：F肩L肩＝F物L物，若要减小肩部所受压力，应增大肩的力臂，把肩膀向后移动，离包裹近一点．【答案】后近01课前预习知识点杠杆的应用1．省力杠杆的动力臂________阻力臂，________省力，但______距离．2．费力杠杆的动力臂______阻力臂，______省力，但______距离．3．等臂杠杆的动力臂______阻力臂，不省力也不费力，不省距离也不费距离．4．杠杆在我国古代早就有了许多巧妙地应用，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________．02当堂训练1．(潍坊中考)下列图中所示的工具，属于等臂杠杆的是()A．镊子B．钳子C．起子D．天平2．(滨州中考)根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能．要剪断铁丝等较硬的物体，下图中的4种剪刀应选择()3．(吉林中考)如图所示的装置中，两支笔构成了一个________，可以轻松地举起很重的书，小指离支点越远，所用的力越______．4．市政府实行的“绿色早餐工程”采用了如图所示的推车供应早餐，餐点均匀摆放在推车内．当售货员将推车前轮推到路沿A时，售货员向下按扶把，这时推车可以视为杠杆，支点是________(填“前轮”或“后轮”)；当后轮遇到路沿A时，售货员向上提扶把，这时支点是________(填“前轮”或“后轮”)．后一种情况下，推车可以视为________杠杆．03课后作业5．(常州中考)如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆()A．一定是省力杠杆B．一定是费力杠杆C．一定是等臂杠杆D．以上情况都有可能6．(宁夏中考)校工用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了() A．增大阻力臂，省力B．减小阻力臂，省力C．增大动力臂，方便D．减小动力臂，方便7．(南通中考)如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值．下列关于密度秤制作的说法中，错误的是()A．每次倒入空桶的液体体积相同B．秤的刻度值向右越来越大C．悬点O适当右移，秤的量程会增大D．增大M的质量，秤的量程会增大8．(威海中考)如图是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕O点缓慢转动，从而将货物提起．下列说法正确的是()A．吊臂是一省力杠杆，但要费距离B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小9．如图甲所示的是现在比较流行的胶棉拖把，只需要用手在A处向上拉动即可把海绵里的水挤干，非常方便、卫生．这里拉杆ABC是________(填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆．如图乙所示，海绵被折叠、压扁，说明力可以改变物体的________．10．如图所示是一个小鸟自动饮水玩具，只要这个玩具小鸟面前有水它就会不断点头饮水．这个玩具小鸟的工作原理是____________________．若将小鸟的头部所受重力看做动力，尾部所受重力看做阻力，在小鸟工作到图示位置时，应满足的条件是______________________．11．(菏泽中考)用一杆秤称得物体的质量是2 kg，如图所示．根据杆秤上秤钩、提纽和秤砣三者的位置关系，估测出秤砣的质量大约是________kg.挑战自我12．(无锡中考)某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程中，他用到了吊车、铁笼和一根很长的配槽钢等辅助工具，操作步骤如下：a．如图甲所示，将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡．b．将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，如图乙所示，测得OB＝6 cm，OA＝9 m，弹簧测力计的示数为200 N，根据上述数据测出了大象的重量．(1)大象的重为__________N.(2)设计步骤a的目的是______________________________________________．第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件课前预习1．在力的作用下绕着固定点转动的 2.支点动力阻力动力臂阻力臂 3.静止匀速转动 4.动力臂阻力臂l1l2当堂训练1．B 2.D 3.B 4.OA 5.杠杆40课后作业6．A7.C8.C9.10.(1)右消除杠杆自身重力对实验的影响，且便于从杆上直接读出力臂(2)动力臂l1(m)阻力F2(N)(3)不可靠根据一组实验数据得出结论，实验结论不具有普遍性11.C第2课时生活中的杠杆课前预习1．大于能费 2.小于不能省 3.等于 4.省力省距离当堂训练1．D 2.D 3.杠杆小 4.后轮前轮省力课后作业5．D 6.B7.C8.D9.省力形状10.杠杆的平衡条件动力×动力臂＜阻力×阻力臂(F1L1＜F2L2) 11.0.512.(1)3×104(2)消除槽钢重力对杠杆平衡的影响。

第1课时认识杠杆和杠杆的平衡条件知识目标1．知道什么是杠杆，能从常见工具中识别出杠杆。

2．能够识别出支点，动力、阻力，会确定动力臂、阻力臂。

3．通过观察与实验，探究并理解杠杆的平衡条件，并能进行简单计算。

教学重、难点教学重点：杠杆平衡条件，经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题。

教学难点：力臂的概念和画法。

教具准备羊角锤、铁架台、钩码、细绳、等分刻度的均质木尺、多媒体课件等。

新课引入多媒体展示：如以下图，古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬动巨大石块，我国古代利用桔槔在井上汲水，在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动，让学生找出它们的共同特点。

通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。

新课教学探究点一杠杆观察以下图中物体的工作特点，请学生答复。

学生交流讨论得出：(1)硬；(2)在力的作用下绕某一点转动。

演示：用长木板绕固定点转动撬一重物。

说明物体只要是硬的就行，跟形状无关。

同时边说边板书课题。

1．定义：一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。

让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以稳固对定义的理解。

2．杠杆的五要素。

支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。

动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。

阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。

那么要产生同样的效果，施加力的大小、方向是否一样呢？让学生按以下图分别操作。

(1)分别按图甲三个位置沿图示方向向下施力使杠杆静止。

提问：三次施加力的大小是否一样？答：不一样(大小关系能答复出来)。

这说明要使杠杆保持这种状态，力的大小跟什么有关？学生可能会答复跟作用点和支点的远近有关，且距离越大，力越大。

(2)老师不加解释，再让学生按图乙所示施加力使杠杆保持静止，学生会发现虽然作用点相同，即作用点和支点的远近相等但力的大小却不同，且F1>F2，问：那跟什么有关呢？学生无法解释(必然产生强烈的求知欲)，这时出示课上练习纸让学生在图上画出过支点O作沿F1、F2方向的直线的垂线段(这一点有些学生的准备知识可能缺乏，老师可先观察，假设学生画得很好，老师就略画一下，假设不行，老师就得详细示范给学生看)并标上l1、l2。

《6.5探究杠杆的平衡条件（第一课时）》教案主备人：吴培昇审核人：周峰复备人：曾伯元教学目标：1.知道什么是杠杆、知道有关杠杆的一些名词术语，理解力臂的概念，会画力臂。

2.理解杠杆的平衡条件，并能用于解决简单问题。

教学重点：力臂的正确确定、杠杆的平衡条件。

教学难点：理解力臂的概念。

会画杠杆的力臂。

运用杠杆的平衡条件解决实际问题教学方法：分析、讨论、归纳法教学用具：杠杆和支架、、镊子、钳子、筷子、钩码、尺、线、弹簧测力计教学步骤一、导入新课人动物的区别在于人会利用、制造工具。

生活中人们使用各种各样的工具来帮助人们完成工作。

机械有复杂的，也有简单的。

简单的机械是组成复杂机械的基础。

我们今天研究其中的一种简单机械——杠杆。

常用的简单机械有杠杆、滑轮、轮轴、斜面等。

阿基米德说过：“给我一个支点和足够长的硬棒，我就能撬动地球。

”为什么他可以产生这么大的力呢？原来他使用了杠杆。

古代的埃及人在修建金字塔时也使用了杠杆来搬动巨大的石块。

二、新课教学什么是杠杆？一、初步认识杠杆1.提出问题：⑴展示木板上的图钉，想出办法怎样可以将其把出来？⑵在这些方法中，哪一种方法最省力？⑶观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。

⑷指出用上述方法时，有什么共同之处？⒉学生讨论，教师总结并结合课本图甲讲解。

给出杠杆的定义。

⒊杠杆在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。

杠杆有直的也有弯的。

4．得出杠杆的定义：一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。

5、观察和演示：抽水机的手柄、切纸的铡刀、剪刀都是杠杆。

观察装置中哪个硬棒在力的作用下绕哪个固定点转动。

二、描述杠杆的几个有关名词术语⒈教师以讲什么是杠杆时所画的撬杠撬石头的板图为基础，边讲下列名词边在图中规范标画出三点、两力、两臂。

并板书写出各名词及其定义。

①支点：杠杆（撬杠）绕着转动的点，用字母O标出。

②动力：使杠杆转动的力画出力的示意图，用字母F1或F动标出。

③阻力：阻碍杠杆转动的力画出力的示意图，用字母F2或用F阻标出。