（八下）12.1杠杆（原卷版）（导学案1）

阻力×阻力臂
F2L2

skybamboo · 发表于 9 小时前

人教版 八年级第十二章 简单机械
第1节《杠杆》导学案
【学习目标】
1. 知道什么是杠杆。理解力臂的概念，会画杠杆的力臂；
2. 能从常见工具和简单机械中识别出杠杆；
3. 知道杠杆平衡条件及其杠杆的一些应用。
【学习重点】
1.会画杠杆的力臂
2.探究杠杆的平衡条件。引导学生通过科学探究得出杠杆的平衡条件。
【学习难点】
1.理解力臂的概念，
2.探究杠杆的平衡条件的实验设计和数据处理。
【自主预习】
1．杠杆:在的作用下，能绕转动的硬棒，叫做杠杆。
2．杠杆的五要素：支点指杠杆可以绕其的点O；动力是使杠杆的力F1；阻力是杠杆转动的力F2；动力臂从支点O到动力F1的距离L1；阻力臂是从支点到OF2作用线的距离L2。
3．杠杆的平衡条件是，它的物理表达式是。
4．常用的剪指刀是杠杆，这类杠杆的特点是动力臂L1阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2使用它可以省，即用较小的动力就可以克服较大的阻力；夹砝码的镊子是杠杆，特点是动力臂L1阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，使用它时可以省；实验室常用的托盘天平是杠杆。这类杠杆的动力臂L1阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省也不力。
【合作探究】
探究一：杠杆
想想议议：
当你用筷子夹菜、用剪刀剪纸、用天平称量时，这些工具使用时有什么共同点？

共同特征：1.受的作用；2.绕转动；3.比较坚硬
1.杠杆的概念：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
2.杠杆的五要素
用木棍撬石头，撬棍就是杠杆，杠杆是一种常用的简单机械，由五个要素组成:

（1）支点：杠杆绕着转动的O。（2）动力：使杠杆的力F1。
（3）阻力：杠杆转动的力F2。（4）动力臂：支点到动力的距离l1。
（5）阻力臂：支点到阻力的距离l2。
3.对杠杆的理解
（1）杠杆可以是直的，也可以是的，但它是一根硬棒.
（2）力臂是可以在杠杆上，也可以不在上。
（3）支点一定在杠杆上。当杠杆转动时，支点是相对的。
（4）不论动力、阻力，都是受的力。
4.力臂的画法:
(1)一找：先确定杠杆的支点Ｏ和动力、阻力的方向。
(2)二画：画出动力和阻力的作用线，必要时用虚线将力的作用线延长．
(3)三作：从支点向作用线作垂线，垂线段即为动力臂或阻力臂．
(4)四用括号来体现：最后用大括号或箭头勾出力臂，并在旁边写上字母l1或l2.

探究二：杠杆的平衡条件
1．杠杆平衡状态：杠杆或转动（可以倾斜平衡）。
提出问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？
2.实验探究
（1）提出问题：动力、动力臂与阻力、阻力臂之间满足怎样的关系时，杠杆能够平衡？
（2）猜想与假设：F1·l1=F2·l2
（3）设计实验和进行实验
（4）使用的器材：弹簧测力计、钩码、带刻度的杠杆、铁架台。

实验前提问：

挂钩码前，如何调节平衡螺母？。

实验前，为什么将杠杆的中点作为支点并调节水平平衡？。

实验时，为什么要使杠杆在水平位置平衡？。

为什么要进行多次实验？。

（5）进行实验与收集证据：

（6）结论：。即：F1·L1=F2·L2
例题：据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如图所示）。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。如图乙所示，吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N。测得L1为6m，L2为4cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/kg。

解：
探究三：生活中的杠杆
1.省力杠杆
(1)示意图：如图所示

(2)特点：动力臂阻力臂，平衡时动力阻力。用较小的动力就可以克服较大的阻力。（L1>L2， F1<F2）
(3)常见的省力杠杆：瓶盖起子、羊角锤起钉子、独轮车、钳子等。
2.费力杠杆

(2)特点：动力臂阻力臂，平衡时动力阻力。动力作用点移动较小的距离就可以使作用点移动较大的距离。（L1<L2， F1 >F2）
(3)常见的费力杠杆：镊子、缝纫机脚踏板、钓鱼竿、筷子夹菜、皮划艇的桨、扫帚扫地等。
3.等臂杠杆

(2)特点：动力臂阻力臂，平衡时动力阻力。这样的杠杆既不力也不力。（L1=L2， F1=F2）
(3)常见的等臂杠杆：、定滑轮。
【精讲点拨】
1.作为杠杆的物体可以是直的，也可以是弯的。即杠杆可以是各种各样的形状。
2.支点一定在杠杆上，动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。
3.力臂不一定在杠杆上，当力的作用线不垂直于杠杆时，力臂与杠杆不重合。力臂包含了力的作用点和力的方向两个要素.
4.不论动力、阻力，都是杠杆受的力。
【归纳整理】

【当堂练习】
1.（2020 北京市）如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是( )
A.

羊角锤 B.

核桃夹C.

园艺剪 D.

食品夹
2.（2020河南）在图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是( )
A.

瓶盖起子； B.

食品夹； C.

起钉锤；D.

核桃夹。
3.（2020安顺）撬棒是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。如图所示是工人利用撬棒撬动大石头的情景，撬棒上O点为杠杆的支点。下列分析正确的是（　　）

A．此时撬棒为等臂杠杆
B．应用此撬棒的主要目的是省力
C．力F的作用点靠近O点会更省力
D．应用此撬棒的主要目的是省距离
4.（2020 甘肃省金昌市）如图所示的生活用具中，使用时属于费力杠杆的是
A.

羊角锤 B.

筷子C.

起瓶器 D.

钢丝钳
A.

镊子； B.

开瓶器C.

船桨； D.

钓鱼竿
6．（2020广西南宁）《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（　　）

A．“重”增大时，N端上扬；B．“权”增大时，M端上扬
C．“权”向右移时，N端下沉；D．提纽向右移时，M端上扬
7.（2020 山东济宁）杠杆两端螺母的作用是______，图中的杠杆在水平位置平衡，若在两侧各减掉一个等重的钩码，杠杆______选填“能”或“不能”保持水平平衡。

8.（2020 安徽省）停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示。我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=120N，AB=2.8m，AO=0.3m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=______N。

9．（2020广东省）如图所示，用一根硬棒通过支点O撬起石头，画出石头所受重力G的示意图，以及力F的力臂l。

10.（2020贵州铜仁）如图所示，平衡杠杆AOB，O为支点，请作出物体M所受重力的示意图和动力F的力臂L。

11.（2020黑龙江省哈尔滨）在”探究杠杆平衡条件”的实验前，如图甲，杠杆不在水平位置平衡，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______移动。实验中，如图乙，在A点用弹簧测力计施加一个竖直向上的力，在B点施加一个最小为______N的力，才能使杠杆在水平位置重新平衡。

【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。

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