探究杠杆的平衡条件经典导学案(含答案)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN九年级上册物理复习导学案学生：课题名称探究杠杆的平衡条件时间2012 年 2 月日第课时课型新课课时 3 主备人张婉审核人教学目标：1、知道杠杆五要素，会画杠杆的示意图，理解杠杆的平衡条件并能灵活运用解题教学重点：探究杠杆的平衡条件；教学难点：关于杠杆的作图；知识网络和知识点：一、（1）什么是杠杆的平衡状态杠杆处于__________或___________。
（2）猜想：杠杆的平衡可能与哪些因素有关?（3）实验设计器材：________________________________。
测量的物理量：________________________。
讨论①：A、B两图中的杠杆处于静止平衡状态，实验时采用哪幅图为什么图A: 图B:______________________________________________________________________。
（4）实验步骤：1.调节杠杆在水平位置平衡。
（注意：左右两端平衡螺母都往_______处调。
）2.在杠杆的左侧挂上适量的钩码，用弹簧测力计在杠杆右侧竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数F1，钩码对杠杆的拉力F2是阻力。
）3. 只改变钩码数量（即只改变F2或只改变钩码的位置（即只改变l2），或只改变弹簧测力计的位置（即只改变l1），分别观察弹簧测力计的示数变化，得出三组数据，记录在表格中：Array分析比较表中数据，得到结论：杠杆平衡时满足下列条件：___________________________________________________________。
二、杠杆的应用和分类由杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2变形为=>(1) 杠杆可分为三类：(2)对于不同类型的杠杆分别举例：(3) 作用在杠杆上的最小动力的作图方法（求作最小动力问题，就是转化为找最长力臂问题。
）找最长力臂，一般分三种情况：（1）在动力的作用点明确的情况下，就是以支点到力的作用点的连线作为力臂，这个力臂最长，过力的作用点作力臂的垂线，正确确定力的方向从而作出最小的力；经典例题：易错点例题：例①如图所示，在A点作出使杠杆平衡的最小力的示意图。
例②如图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。
请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。
（2）在动力作用点未明确规定时，首先应找出距支点最远的点作为动力作用点，然后再按（1）的步骤完成；重点例题：例③下左图中，画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
例④下右图中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保作图痕迹）例⑤如图，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶．请你在图中画出这个力的示意图．（3）在支点不明确的情况下，首先要通过比较找出合适的支点，进而找到动力作用点，再按（1）的步骤完成。
考点例题：例⑥ 如图所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，农民伯伯想用最省力的方法撬起大石头，请你在图中画出这个力的示意图。
课堂练习：1．作用在杠杆上的动力为50N ，阻力为600N ，杠杆恰好平衡，则杠杆的动力臂和阻力臂之比为 。
（题型四） 2．如图8-11所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以Ｏ为支点．杠杆的左端挂有物体Ｍ，支点右边的Ａ处挂钩码，杠杆平衡．若将支点移到B 点，要使杠杆重新平衡，在A 点应挂 个相同的钩码。
（题型三）3．如图8-12所示，ＡＢ为一根质量不计的细棒，用绳在Ｏ处吊起，当Ａ、Ｂ两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡．若ＯＡ=0.8m ，ＯＢ=0.4m ，甲的质量为１０kg ，则乙的质量为 kg ．（题型四）图8-114．下列工具中，属于省力杠杆的是 ( ) （题型四）A ．夹邮票用的镊子B ．理发师修剪头发用的剪刀C ．剪铁丝用的钢丝钳D ．钓鱼用的鱼竿5．如图8-13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（ ）（题型一）6．在图8-14中画出力F 1和Ｆ2 的力臂．（题型一）7.如图8-15,工人师傅用吊车搬运集装箱.集装箱重G =2×104N,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. （题型一）8．工人剪铁皮时，有时用两根铁管套在剪刀柄上（如图8-16），这是什么道理（题型四） 9．在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜图8-14图8-15图8-16想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。
他们经过实验，获得了下述数据： 动力F 1/N动力臂L 1/cm阻力F 2/N阻力臂L 2/cm4554于是，他们认为自己的猜想得到了验证。
你认为他们的实验过程存在什么问题？（题型三）10．图8-17中，OB 为轻质杠杆，OA =60cm ，AB =20cm 。
在杠杆的B 端挂一个所受重力为60N的重物，要使杠杆在水平位置上平衡，在A 点加一个多大的竖直向上的拉力？（题型四）课堂练习答案： 1．12∶1 2．5 3．20 4．C5．C6．如图8-1所示 7．如图8-2所示 8．这样可以增加动力臂的长度，从而更加省力．9．不能只凭一组实验数据得出结论，必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论；单位不同的两个物理量不能直接相加图8-17图8-1图8-210．80N课后巩固训练：（一）、上次未过关知识专题训练5．用力F=40N，按住一重10N的木块，如图所示，当木块相对竖直墙壁静止不动时，木块受到的摩擦力的大小（）A．30N B．40N C．50N D．10N（二）、本次课堂知识巩固训练1、下列常用的工具中属于省力杠杆的是______ ___ __；属于费力杠杆的是_____ _____。
①镊子②铡刀③理发剪刀④天平⑤剪修树木的剪刀⑥起子⑦钓鱼杆⑧火钳⑨汽车上的刹车闸⑩撬棒2、如图，一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态。
l2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图。
【合作探究】1、以下是小丽和小宇同学在研究“杠杆平衡条件”的实验出现的情况：⑴在进行实验时，应先调节杠杆使它在位置静止，在这一位置静止的好处是。
若杠杆被支起后，左端高右端低，则应进行的操作是。
⑵小丽在实验时，忘了一部分数据的记录，请你帮助完成下表：次数动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/mF1 2 0.01 12 0.034 0.06⑶实验时，老师只给小丽10个相同的钩码，当在杠杆的左端挂上如图位置的三只钩码时，则为使杠杆平衡，小丽应在杠杆的另一端的什么位置处挂几个钩码？；⑷当小宇在拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡，读出测力计的示数，并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力×动力臂≠阻力×阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗？。
2、如图，用杠杆撬一块石头，杠杆上A点是动力作用点，动力可以向上，也可以向下。
（1）当动力向下时，在图上标出杠杆的支点O；（2）在杠杆上画出撬动石块的最小动力F。
知识巩固训练2一选择题1（2010绍兴）如图，用测力计将长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F 1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2。
则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)( )A．(F1+F2)/2 B．F1+F2C．F1/F2D.F1×F22 (2010广州)60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图11所示的平衡状态．由此可估测球的质量约为A．20kg B．30kg C．60kg D．120kg// 力臂的关系需要测量得出！3（2010福州）．小华用钓鱼竿钓起重为15N的鱼，如图4所示，OA=0.4m，OB=2m。
下列说法正确的是A．用钓鱼竿钓鱼费距离B．钓鱼竿是个省力杠杆C．手对鱼杆的拉力F1的大小为75ND．手对鱼杆的拉力F1的大小为3N二/填空题1（2010安徽）如图所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已知AO=2OB。
固定O点，使OB 处于水平位置，此时B 端挂一重为40N 的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A 端施加F=______N 的力，在图上画出此时力F的方向。
答案：20N 力F 的方向如图2（2010盐城）．在探究杠杆平衡条件的实验中，如果杠杆右侧高左侧低，则可将左侧的平衡螺母向▲调节，使其在水平位置平衡．如图所示，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡．要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿▲方向，此时读数为N．答案：右；竖直（或竖直向下）；23（2010肇庆）．右图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于▲杠杆（选填“省力”或“费力”）．设车箱和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是▲ m，F的大小至少是▲N．4（2010泸州）如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个杠杆（选填“省力”或“费力”），若箱的重量为100N，动力臂是阻力臂的4倍，要使该杠杆平衡，则竖直向上的拉力F为 N。
答案：答案：省力；255（2010宿迁）．小明和小华玩跷跷板，当小明坐在离支点2m处时，刚好能撬动小华，此时跷跷板在水平位置平衡．设小明体重为G1，小华体重为G2（G1＜G2），则小华离支点的距离为▲ m．若两人再拿同样重的铁球，则▲（填“小明”或“小华”）将下降．6（2010镇江）.在探究杠杆平衡条件的实验时，实验前发现杠杆左端低，右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节；实验时，在A点悬挂两个总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉（如图所示），使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为 N，此时杠杆属于杠杆．答案：右；0.8；费力7（2010长沙）31．如图所示，在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方形石块，在OA的中点施加一竖直向上的力F，当力F=40N时，杠杆在水平位置平衡，则石块重________N。
其密度为________kg/m3，将石块浸没于盛水的烧杯中，若杠杆仍在水平方向再次平衡，则F=________N。
答案;20 2ⅹ103 208 (2010六盘水)13．开瓶时使用的开瓶器如图3甲，可以简化成不计重力的省力杠杆如图3乙，若F1和F2都与杠杆垂直，且AO=6cm，BO=l cm，F1=25 N，则F2= ▲ N。
答案：1509 (2010年东营)18．某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示。
他的重心在A 点，所受重力为520N，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为320 N。