第1节杠杆(第2课时)
一．导疑——情境导入，提出疑
问
人类很早以前就使用了杠杆，
如图就是我们的祖先在建造宫殿时
利用木棒搬动巨大木料的情景，为
什么用较小的动力可以克服较大的
阻力呢？
学习目标：
1、经历探究杠杆平衡条件的过程，学习分析实验现象，寻找数据间规律，从中归纳出实验结论的一般方法。

2、理解杠杆的平衡条件，并能解决一些简单的问题
3、知道省力杠杆、费力杠杆用、等臂杠杆及在生活中的应用。

二．引探——自主学习，探究问题
（一）探究杠杆的平衡条件：
1.杠杆的平衡状态：杠杆在动力和阻力的作用下处于或。

（注意：杠杆不论在什么位置静止，都是处于平衡状态）
2.探究杠杆的平衡条件
提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂与阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系？猜想：________________________________________________________
设计实验：
实验器材：杠杆、铁架台、钩码
实验步骤：
（1）如图，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在位置平衡；
（目的是）
（2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，直至杠杆在水平位置重新平衡。

（3）设右侧钩码对杠杆的施的力为动力F
1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F
2
；测出
杠杆平衡时的动力臂l
1和阻力臂l
2
，将力和力臂的数值填入表中。

（4）改变动力F
1和动力臂l
1
的大小，相应调节阻力F
2
和阻力臂l
2
再做两次实验。

(多次实验的目的是
．．． )．进行实验与收集数据：
实验次数动力F
1/N 动力臂l
1
/cm 阻力F
2
/N 阻力臂l
2
/cm
1
2
3
分析论证得出结论：杠杆的平衡条件是：___________________________________
表达式：
这个平衡条件就是阿基米德发现的原理
（二）杠杆的应用
1、动力臂l
1大于阻力臂l
2
，则动力F
1
_____ 阻力F
2
，这类杠杆是省力杠杆。

特点：力、距离。

应用举例：_________________________________________________
2、动力臂l
1阻力臂l
2
，则动力F
1
_____ 阻力F
2
，这类杠杆是费力杠杆。

特点：力、距离。

应用举例：__________________________________________________
3、动力臂l
1 = 阻力臂l
2
，则动力F
1
_____ 阻力F
2
，
这类杠杆是等臂杠杆。

特点：既不力也距离
应用举例：_____________________
三．释疑——主动展示，阐释疑点
例1：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10m的槽钢作为杠杆，吊钩固定点O为支点，弹簧测力计的示数为200N，测得动力臂为9m，阻力臂为6cm，若不计槽钢和铁笼的质量，请估算大象的质量。

g取10N/kg
2、如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为0，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N．一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平．
四．启思——归纳总结，提炼方法
1、最小力问题：
根据杠杆平衡条件F
1L
1
=F
2
L
2
，要使动力最小，就应该动力臂最长。

做法是：在杠
杆上找到距离支点最远的一点，连接动力作用点和支点的距离作为力臂，动力方向应该跟力臂垂直，并且让杠杆的转动方向与阻力让杠杆转动的方向相反。

2、力的变化问题：
利用杠杆平衡条件F
1L
1
=F
2
L
2
和控制变量法，抓住不变量，分析变量之间的关系。

3、再平衡问题：
杠杆再平衡判断，关键是要判断杠杆在发生变化前后，力和力臂的乘积是否相等。

如果平衡杠杆两边的力和力臂成相同比例的变化，则杠杆仍平衡。

4、杠杆转动问题：
杠杆转动问题实质还是再平衡问题，用杠杆平衡条件列出方程，如果两边的力和力臂乘积相等，杠杆就继续平衡，如果两边的力和力臂的乘积不等，哪边乘积大，哪边就下沉。

五、精练——当堂训练，提升能力
1、在探究“杠杆平衡条件”的实验中，若杠杆在使用前左高右低，要使它水平平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向调节。

某小组得到的两组实验数据如下表所示：
动力F
1／N动力臂L
1
／cm 阻力F
2
／N 阻力臂L
2
／cm
2 5 1 10
1 6
2 3
根据实验数据，可以得出的结论是：（用文字或符号表述均可）
2、在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（）
A、减小磨擦
B、使每组数据更准确
C、多次测量取平均值减小误差
D、获得多组数据归纳出物理规律
3、东营地区油气资源丰富，如图为我市的标志性机械“提油机”。

是油机的旋转臂实质上是一根杠杆，其支点为O，请在图中画出力F的力臂L。

第3题图第4题图
4、如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N。

地面对手的支持力F的力臂是m，F大小为
N。

5、建筑工地上，工人用独轮车运送石块如图所示，石块与独轮车的总重为600N。

重心在A点，则工人两手对车所施加向上的力F是N；要想使F更小一些，你的建议是。

第5题图第6题图第7题图
6、如图是小丽在“研究杠杆平衡条件”的实验中，使杠杆在水平位置平衡。

如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码，则杠杆（）
A、仍然平衡
B、不平衡，左端下降
C、不平衡，右端下降
D、无法确定
7、在探究杠杆平衡条件的实验中，高兴同学用如图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。

这主要是因为该种方式（）
A、一个人无法独立操作
B、需要使用太多的钩码
C、力和力臂数目过多
D、力臂与杠杆不重合
8、如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A（OA 与水平方向平行）向上拉动，力F在这个过程中；若F的方向始终坚直向上，则将杠杆缓慢地由位置A向上拉，力F在这个过程中。

（均先填“变大”、
“变小”或“不变”）
第8题图第9题图第10题图
9、如图所示的是用道钉撬起出道钉的示意图。

若已知作用在A点的动力F
1
＝2000N，
试求这时道钉对道钉撬的阻力F
2
的大小。

（道钉撬自身重力不计）
10、小强在验证杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为；
（2）在图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡
时，测出F
1＝1.2N，F
2
＝1.2N；OA＝30cm，OB＝20cm。

他将所得数据直接代入杠杆
平衡条件的公式中，发现F
1×OA和
F2
×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一
定是F
1l
2
＝F
2
＝l
2。

小强的失误是；
（3）在图中，若B处的钩码不变，小强将弹簧没力计由A处移到C（OC＝10cm）处施加一个坚直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应，大小为N；
（4）在图中，若B处的钩码不变，小强不用弹簧则力计，在A处挂N的钩码，杠杆在水平位置仍平衡。

11、如图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。

现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（）
12、如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（ ）
13、如图所示属于费力杠杆的是（ ）
14、画出使杠杆AB 在图所示位置静止时所用最小力F 的作用点和方向
15、如图1所示，物体
G 的重力为200N ，OA ＝30cm ，AB ＝60cm ，BC=50 cm ，用此杠杆将物体G 提起，所用的最小动力是多少？
A ．起子
B ．道钉撬
C ．筷子
D ．钢丝钳。