九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)教師輔導(dǎo)講義杠桿平衡原理及其應(yīng)用浙教版

PAGEPAGE15杠桿平衡原理及其應(yīng)用學(xué)員編號(hào)： 年 級(jí)：初三 課時(shí)數(shù)：3課時(shí)學(xué)員姓名： 輔導(dǎo)科目：物理 學(xué)科教師：徐德忠授課類型

T(同步知識(shí)主) C杠桿平衡原理及其應(yīng)） T（學(xué)法與能力主題）教學(xué)內(nèi)容一、同步知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)1：杠桿平衡原理動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂FL=FL11 22FL+F1L1=F1L1+FL11 1 1 2 2 22二、同步題型分析題型1：杠桿平衡原理公式的應(yīng)用例1：如圖所示，ＯＡ為一可繞Ｏ點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，桿長(zhǎng)２ｍ，當(dāng)作用于Ａ點(diǎn)一個(gè)３０Ｎ的豎直向上的力F時(shí)，為0.4m題型2：杠桿平衡原理概念的理解例1：下列說法正確的是（ 支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離就是動(dòng)力臂動(dòng)力臂和阻力臂不一定都在杠桿上D.答案：B題型3：杠桿平衡原理的實(shí)驗(yàn)探究例1：通過圖甲乙丙實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證同學(xué)們的猜想。練一練請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，判斷AB所用器材操作方法現(xiàn)象及結(jié)論 為進(jìn)一步研究類似B行實(shí)驗(yàn)．杠桿靜止于水平狀態(tài)的三次實(shí)驗(yàn)情境如圖所示。①根據(jù)圖的實(shí)驗(yàn)，可以判斷 同學(xué)的猜想是正確的（填“甲“乙”或“丙）杠桿就能平衡a．這個(gè)結(jié)論是否正確？b．答案：三、課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)題1：在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：所需的實(shí)驗(yàn)器材除了兩端帶有平衡螺母的杠桿、支架、細(xì)線、鉤碼外，還需和 。張華同學(xué)發(fā)現(xiàn)杠桿的位置如圖所示，則應(yīng)將平衡螺母 調(diào)節(jié)（選填“左”或“右，使杠桿 位置平衡，這樣做的目的是 。（3）接下來的實(shí)驗(yàn)過程中，張華同學(xué)同樣使杠桿在 位置平衡，這樣做的目的是 。下列是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诳崭裉幪钌线m當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂次數(shù)(N)(cm)(N)(cm)1346218129某同學(xué)按照右圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)F和F并不相等，這是由。1 2答案1彈簧測(cè)力計(jì) 刻度尺（2右水平消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 3水平 便于測(cè)量力臂 （4）2 6 （5）OAF1檢測(cè)題2：如圖，用測(cè)力計(jì)將長(zhǎng)桿一端A微微抬離地面，測(cè)力計(jì)示數(shù)是F；同理，用測(cè)力計(jì)將長(zhǎng)桿的另一端B微微抬1離地面，測(cè)力計(jì)示數(shù)是F。則長(zhǎng)桿的重力測(cè)力計(jì)保持豎直向)( )2A．(F+F)/2 B．F+F1 2 1 2C．F/F D.F×F1 2 1 2答案：B專題檢測(cè)（說明：課前了解學(xué)生的掌握情況，以便調(diào)整復(fù)習(xí)的重點(diǎn)，可以是提問的形式，也可以是測(cè)試的形式）例1:如圖（a）所示的杠桿是平衡的，在此杠桿支點(diǎn)兩側(cè)的物體下方分別加掛一個(gè)和鉤碼質(zhì)量一樣物體，如圖所示，那么，以下說法中正確的是（ ）A．杠桿仍然平衡B．杠桿可能平衡C．杠桿一定不能平衡，杠桿的B端下沉D．杠桿是否平衡與加掛物體的質(zhì)量多少無關(guān)二、知識(shí)梳理（）1．杠桿一條件改變后杠桿將如何轉(zhuǎn)動(dòng)兩邊各加一個(gè)相等的力兩邊各減一個(gè)相等的力兩邊各加一個(gè)相等的力臂兩邊各減一個(gè)相等的力臂【思考1】如圖所示，將體積相同的物體G、G分別掛在杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態(tài)。若將兩個(gè)物體G、G同時(shí)1 2 1 2減小相同的力，則（ ）A．杠桿仍能保持平衡B．C．端下沉D．無法確定杠桿的狀態(tài)【答案】C【教學(xué)建議】推到這一類題型的結(jié)論【思考2】龜兔賽跑結(jié)束后，返回途中撿到半個(gè)大西瓜（如圖，都想獨(dú)吃，互不相讓。爭(zhēng)論的結(jié)果是：誰的體重大誰吃?？蓻]有彈簧測(cè)力計(jì)怎么辦？這時(shí)來了一只老ft可以看出哪個(gè)重些”。于是兔龜分別蹲到西瓜的一邊，結(jié)果西瓜還在水平位置平衡如圖．老ft中間移動(dòng)相等的距離看看”，結(jié)果烏龜那邊上翹了，兔子很高興，說：“怎么樣，還是我重吧！西瓜歸我?！崩蟜t說：“不對(duì)，應(yīng)該給烏龜?！闭?qǐng)你用所學(xué)的杠桿知識(shí)分析，老ft說出你的理由（西瓜的質(zhì)量不計(jì)?！敬鸢浮孔C明：設(shè)兔子的力臂為L(zhǎng)1，重為G1，烏龜?shù)牧Ρ蹫長(zhǎng)2，重為G2第一次平衡，根據(jù)杠桿平衡原理，得G1L1=G2L2 （2分）當(dāng)向內(nèi)移動(dòng)L后，得G（L-L）>G（L-L） （2分）1 1 2 2即GL-GL>GLGL11 1 22 2GL<GL （1）1 2得G<G （1分）1 2所以老ft羊的話有道理 （G直接用m表示扣1分）杠桿中力的方向或杠桿移動(dòng)后力的大小將如何改變【思考1】在研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按圖所示的裝置來進(jìn)行操作，他在杠桿的左端懸掛著一個(gè)物體，右端用彈簧測(cè)力計(jì)拉著，使杠桿在水平方向保持平衡，今用手拉著彈簧測(cè)力計(jì)緩慢地沿圖中線自位置l移動(dòng)至位置2，并保持杠桿始終在水平方向平衡，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)( )A．不斷增大 不斷減小C．先增大后減小 D．先減小后增【答案】D【思考2】如圖5所示，一根木棒AB在O點(diǎn)被懸掛起來，AO>OC，在A、C兩點(diǎn)分別掛有兩個(gè)和三個(gè)相同鉤碼，木棒處于水平平衡。如在木棒的 A、C兩點(diǎn)各增加一個(gè)同樣的鉤碼，則木棒（ ）O點(diǎn)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)O點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)仍保持平衡平衡被破壞，轉(zhuǎn)動(dòng)方向不定C3【思考1】如圖所示杠桿中是支點(diǎn)，在B端掛一個(gè)重物，為使杠桿平衡，要在A端加一個(gè)力。四個(gè)力中數(shù)值最的力是( )F1

F2

F3

F4【答案】B【思考2】如圖所示，要使杠桿處于平衡狀態(tài)，在A點(diǎn)分別作用的四個(gè)力中，最小的是（ ）A．F1C．F3【答案】C

244．利用杠桿平衡條件求密度【思考2】小東想估測(cè)出某種油的密ρ ，他手邊的測(cè)量工具只有刻度尺。小東利用身邊的器材設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)方油案。首先找一根直硬棒，用細(xì)線系在Oρ的金屬塊B掛在硬棒左端C處，另外找一個(gè)重物A掛在硬棒右端，調(diào)節(jié)重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此時(shí)重物掛在硬棒上的位置為如圖所示。下面是小東測(cè)ρ 的部分實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你按照小東的實(shí)驗(yàn)思路，將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。油用刻度尺測(cè)出OE的長(zhǎng)度L；o把金屬塊B浸沒在油中，把重物AE處移動(dòng)到D處時(shí)，硬棒再次在水平位置平衡；（3） ；（4）利用上述測(cè)量出的物理量和題中的已知量計(jì)ρ 的表達(dá)式為： 。油【答案（）用刻度尺測(cè)出OD的長(zhǎng)度L（）ρ =（L-Lρ/L專題突破

油 0 1 0例1三個(gè)和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳圖甲中和尚們商量出新的挑水方案胖和尚一人挑兩?。ㄈ鐖D乙瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶（如圖丙．以下說法中的是（ ）A．乙圖中右水桶向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將他的肩往右移動(dòng)一點(diǎn)距離B．乙圖中右水桶向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將右水桶往左移動(dòng)一點(diǎn)距離C．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動(dòng)一點(diǎn)距離D．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以將水桶往前移動(dòng)一點(diǎn)距【答案】A例2：桿秤也是一種常見的稱量工具。該興趣小組為了研究桿秤的刻度是否均勻，取一把刻度尺和一些已知質(zhì)量的鉤碼來研究。在刻度尺最左端加上配重，刻度尺和配重的總重力為G，它們的重心C位于提鈕O左邊L處，如圖6-27所示，用質(zhì)量為m1

0的鉤碼做秤陀，用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩和小鐵鉤在提鈕O左邊L1

0處做一秤鉤?，F(xiàn)逐次增加秤鉤處的鉤碼，調(diào)節(jié)秤陀的位置，使刻度尺保持平衡，記錄下每次平衡時(shí)秤鉤處的鉤碼質(zhì)量mx

與秤砣離提鈕O的距離x，以x為橫坐標(biāo)，以mx

為縱坐標(biāo)，作出了如圖6-28所示的圖線，其中x0

是直線與x軸的交點(diǎn)。(l)圖線x＝。（用字母GLLmg）0 0 0 1 1(2)圖線顯示的是一條直線說明了。圖6-27 圖6-28（1）GL/mg（2）桿秤的刻度是均勻的00 1例3．如圖3所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，杠桿上每格均勻等距，每個(gè)鉤碼都相同。下列四項(xiàng)操作中，會(huì)使杠桿右端下傾的是（１）在杠桿兩側(cè)同時(shí)各減掉一個(gè)鉤碼；（２）在杠桿兩側(cè)鉤碼下同時(shí)各加掛一個(gè)鉤碼；（３）將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時(shí)各向外移動(dòng)一個(gè)小格；（４）將杠桿兩側(cè)的鉤碼同時(shí)各向內(nèi)移動(dòng)一個(gè)小格。A(1)(3) B(2)(4)C(2)(3) D(1)(4)【答案】A【變式訓(xùn)練如圖5所示，在調(diào)節(jié)平衡后的杠桿兩側(cè)，分別掛上相同規(guī)格的鉤碼，杠桿處于平衡狀態(tài)。如果兩側(cè)各掉一個(gè)鉤碼，則（ ）A．左端下降 右端下降 仍然平衡 無法判斷【答案】A43.(2012哈爾濱)如圖，工人用撬棍撬起石塊，O為支點(diǎn)．(1)畫出阻力F2的力臂L．(2)畫出工人在A點(diǎn)施加的最小2動(dòng)力F的示意圖．1【答案】例4．如圖是搬運(yùn)泥土的獨(dú)輪車，獨(dú)輪車屬于 杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力．設(shè)車箱和泥土的總重運(yùn)泥土?xí)r從A點(diǎn)提起獨(dú)輪車把手的力是F，F(xiàn)的力臂是 的大小至少是 N．【答案】省力 1.6 250例5在電視《三國(guó)中有這樣一個(gè)情景一群士兵用力拉動(dòng)一個(gè)杠桿會(huì)將石塊拋向敵方陣營(yíng)它是一個(gè) 桿。要把石塊拋出去，圖中作用在A點(diǎn)的力沿 方向最?。ㄌ頰b或?！敬鸢浮抠M(fèi)力 C例656kOA點(diǎn)為重心（g10N/kg）(1)該同學(xué)所受重力是多少？(2)在圖中畫出該同學(xué)所受重力的示意圖，并畫出重力的力臂L（3）若0B=1.0m，1BC=0.4m，求地面對(duì)雙手支持力的大小【答案】(1)G=mg=56㎏×10N/kg=560N(2)按要求作圖完整（3）0C=0B+BC=1.0m+0.4m=1.4m根據(jù)杠桿的平衡條件G●OB=F●OCF=G●OB／OC=560N×1.0m／1.4m=400N例7．小明要測(cè)量一根1m左右、粗細(xì)和質(zhì)地都均勻的細(xì)木棒的質(zhì)量，通過估測(cè)發(fā)現(xiàn)木棒的質(zhì)量會(huì)超出現(xiàn)有天平的量程．于是，他想用其他方法進(jìn)行測(cè)量．現(xiàn)有器材：天平、一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)慕饘賶K、一把量程為20cm的刻度尺和幾根足量長(zhǎng)的細(xì)繩．只利用現(xiàn)有器材請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)測(cè)量這根細(xì)木棒質(zhì)量的方案，要求（1）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和需測(cè)量的物理量（）出木棒質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用測(cè)量量表示?！敬鸢浮浚?）主要實(shí)驗(yàn)步驟：①用天平稱出金屬塊的質(zhì)量m；②用細(xì)繩和刻度尺測(cè)出木棒的長(zhǎng)度L；移動(dòng)繩環(huán)的位置，使木棒保持水平平衡；④用細(xì)繩和刻度尺測(cè)量出繩環(huán)到系金屬塊那端的木棒長(zhǎng)度L′．（2）如圖，以O(shè)，∴G×L′=G×（L﹣L′）即：mg×L′=Mg×（L﹣L′）鐵解得：木棒的質(zhì)量m（課堂練習(xí)題選擇：注重訓(xùn)練、檢測(cè)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力，題型最好涵蓋與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的不同類需研討，有必要時(shí)進(jìn)修改和補(bǔ)充，老師輔導(dǎo)學(xué)生完成）1．劉佳的媽媽從超市買回一袋胡蘿卜，劉佳撿了一個(gè)最大的用細(xì)線系好掛在彈簧測(cè)力計(jì)上（如圖所示．胡蘿卜重為 N，如果在系線處將胡蘿卜切成兩段，則GA

G（）B答案：2.4；大于如圖所示輕質(zhì)木桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)度是OB的三倍端細(xì)線下所掛280N的重物靜止在水平地面上在B點(diǎn)用600N的動(dòng)力豎直向下拉動(dòng)，木桿靜止不動(dòng)，則重物對(duì)水平地面的壓力為 此木桿為 （填“省力”“費(fèi)力”或“等臂）杠桿。答案：80；費(fèi)力如圖所示，—根鐵棒在水平拉力F的作用下，以O(shè)F與動(dòng)力臂L的大小變化是A．F增大，L增大 減小，L減小C．F增大，L減小 減小，L增答案：C4（2011年中考·浙江義烏卷）如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面，則（ ）F F甲 乙A.F甲>F乙，因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng)B.F甲<F乙，因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ坶L(zhǎng)C.F甲>F乙，因?yàn)橐曳椒〞r(shí)阻力臂短D.F甲=F乙2答案：D2LO為一段長(zhǎng)度為1.5L的不可伸長(zhǎng)的輕繩繩AB能承受的最大拉力為現(xiàn)將繩的兩端AB分別與墻壁及桿相連使桿始終保持水平桿的末端C處可懸掛重物的最大重力為 ．答案：3F/8如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)懸掛重為60N的物體，在A端施加一豎直向上的力杠桿在水平位置平衡，力F的大小，保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中，力F將 答案：30N；不變和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。A O B O· ·· ·甲 乙(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測(cè)量。杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A4個(gè)鉤碼，在B6明便得出了杠桿的平衡條件為： 。他這樣得出的結(jié)論是否合理？ ；為么？ 。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是： 。（1）左；水平；力臂（）Fl=Fl；不合理；結(jié)論具有偶然性（結(jié)論沒有普遍性（）杠桿自重的影響。1 1 2 2五、課后作業(yè)（主要由教研培訓(xùn)員完成，課后作業(yè)建議題目難度設(shè)置上有梯度，體現(xiàn)重點(diǎn)知識(shí)和能力考核，難度高于課堂練習(xí)，區(qū)域教研需研討，有必要時(shí)進(jìn)修改和補(bǔ)充，學(xué)生獨(dú)立完成）下列實(shí)驗(yàn)中沒有用到控制變量法的是（ ）A．探究杠桿的平衡條件 探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)C．探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn) 探究導(dǎo)體的電流與它的電壓、電阻的關(guān)答案：A2．在科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小誤差或?qū)ふ移毡橐?guī)律，經(jīng)常需要進(jìn)行反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)。①“測(cè)量物體的長(zhǎng)度”時(shí)，多次測(cè)量②“研究杠桿的平衡”時(shí)，改變動(dòng)力(臂)和阻力(臂)，多次測(cè)量③“研究串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)”時(shí)。換用不同定值電阻，多次測(cè)量④“用電壓表和電流表測(cè)導(dǎo)體的電阻”時(shí)，多次測(cè)量電阻兩端電壓和通過電阻的電流上述實(shí)驗(yàn)中尋找普遍規(guī)律的( )A．①② 答案：C在研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：小明調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后，按圖8FF，仍使杠桿在水平位置平衡，1 2次數(shù)1F/N2L次數(shù)1F/N2L/cmF/NL/cm11118222422