八年級(jí)物理下冊(cè) 第十二章 第1節(jié) 杠桿（第2課時(shí)）導(dǎo)學(xué)案（新版）新人教版

1、第1節(jié) 杠桿(第2課時(shí))一 導(dǎo)疑情境導(dǎo)入，提出疑問(wèn)人類很早以前就使用了杠桿，如圖就是我們的祖先在建造宮殿時(shí)利用木棒搬動(dòng)巨大木料的情景，為什么用較小的動(dòng)力可以克服較大的阻力呢？學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過(guò)程，學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律，從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法。2、理解杠桿的平衡條件，并能解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題3、知道省力杠桿、費(fèi)力杠桿用、等臂杠桿及在生活中的應(yīng)用。二引探自主學(xué)習(xí)，探究問(wèn)題（一）探究杠桿的平衡條件：1.杠桿的平衡狀態(tài)：杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下處于 或 。（注意：杠桿不論在什么位置靜止，都是處于平衡狀態(tài)）2.探究杠桿的平衡條件提出問(wèn)題：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂與阻力

2、、阻力臂之間存在怎樣的定量關(guān)系？猜想：_設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)器材：杠桿、鐵架臺(tái)、鉤碼實(shí)驗(yàn)步驟：（1）如圖，把杠桿的中點(diǎn)支在鐵架臺(tái)上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在 位置平衡；（目的是 ）（2）在杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，直至杠桿在水平位置重新平衡。（3）設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿的施的力為動(dòng)力F1,左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為阻力F2；測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂l1和阻力臂l2，將力和力臂的數(shù)值填入表中。（4）改變動(dòng)力F1和動(dòng)力臂l1的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)阻力F2和阻力臂l2再做兩次實(shí)驗(yàn)。(多次實(shí)驗(yàn)的目的是 )進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm123分析論

3、證得出結(jié)論：杠桿的平衡條件是：_ 表達(dá)式： 這個(gè)平衡條件就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的 原理（二）杠桿的應(yīng)用1、 動(dòng)力臂l1大于阻力臂l2 ，則動(dòng)力F1 _ 阻力F2，這類杠桿是省力杠桿。特點(diǎn)： 力、 距離。應(yīng)用舉例：_2、動(dòng)力臂l1阻力臂l2 ，則動(dòng)力F1 _ 阻力F2，這類杠桿是費(fèi)力杠桿。特點(diǎn)： 力、 距離。應(yīng)用舉例：_3、 動(dòng)力臂l1 = 阻力臂l2 ，則動(dòng)力F1 _ 阻力F2，這類杠桿是等臂杠桿。特點(diǎn)：既不 力也 距離 應(yīng)用舉例：_三釋疑主動(dòng)展示，闡釋疑點(diǎn)例1：據(jù)杭州日?qǐng)?bào)報(bào)道，2001年6月22日，在杭州動(dòng)物園內(nèi)，一位物理老師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測(cè)力計(jì)就測(cè)出了一頭大象的質(zhì)量（如圖所示），測(cè)

4、量時(shí)利用了一根長(zhǎng)度為10m的槽鋼作為杠桿，吊鉤固定點(diǎn)O為支點(diǎn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為200N，測(cè)得動(dòng)力臂為9m，阻力臂為6cm，若不計(jì)槽鋼和鐵籠的質(zhì)量，請(qǐng)估算大象的質(zhì)量。g取10N/kg 2、如圖所示，有一粗細(xì)均勻，重為40N，長(zhǎng)為4m的長(zhǎng)木板AB，置于支架上，支點(diǎn)為0，且AO=1m，長(zhǎng)木板的右端B用繩子系住，繩子另一端固定在C處，當(dāng)長(zhǎng)木板AB水平時(shí)，繩與水平成30的夾角，且繩子所能承受的最大拉力為60N一個(gè)重為50N的體積不計(jì)的滑塊M在F=10N的水平拉力作用下，從AO之間某處以V=1m/s的速度向B端勻速滑動(dòng)，求：滑塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力的大小當(dāng)滑塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F做功的功率滑塊在什么范圍內(nèi)

5、滑動(dòng)才能使AB保持水平四啟思?xì)w納總結(jié)，提煉方法1、最小力問(wèn)題：根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，要使動(dòng)力最小，就應(yīng)該動(dòng)力臂最長(zhǎng)。做法是：在杠桿上找到距離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的一點(diǎn)，連接動(dòng)力作用點(diǎn)和支點(diǎn)的距離作為力臂，動(dòng)力方向應(yīng)該跟力臂垂直，并且讓杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與阻力讓杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。2、 力的變化問(wèn)題：利用杠桿平衡條件F1L1=F2L2和控制變量法，抓住不變量，分析變量之間的關(guān)系。3、 再平衡問(wèn)題：杠桿再平衡判斷，關(guān)鍵是要判斷杠桿在發(fā)生變化前后，力和力臂的乘積是否相等。如果平衡杠桿兩邊的力和力臂成相同比例的變化，則杠桿仍平衡。4、 杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題：杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題實(shí)質(zhì)還是再平衡問(wèn)題，用杠桿平衡條件列出方程

6、，如果兩邊的力和力臂乘積相等，杠桿就繼續(xù)平衡，如果兩邊的力和力臂的乘積不等，哪邊乘積大，哪邊就下沉。五、精練當(dāng)堂訓(xùn)練，提升能力1、在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，若杠桿在使用前左高右低，要使它水平平衡，應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向調(diào)節(jié)。某小組得到的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：動(dòng)力F1N動(dòng)力臂L1cm阻力F2N阻力臂L2cm251101623根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：（用文字或符號(hào)表述均可）2、在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了（）A、減小磨擦B、使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C、多次測(cè)量取平均值減小誤差D、獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律3、東營(yíng)地區(qū)油氣資源豐富，如圖為我市的標(biāo)志性機(jī)械“提

7、油機(jī)”。是油機(jī)的旋轉(zhuǎn)臂實(shí)質(zhì)上是一根杠桿，其支點(diǎn)為O，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出力F的力臂L。 第3題圖第4題圖4、如圖所示，小明正在做俯臥撐，把他的身體看作一個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，A為重心，他的體重為550N。地面對(duì)手的支持力F的力臂是m，F(xiàn)大小為N。5、建筑工地上，工人用獨(dú)輪車運(yùn)送石塊如圖所示，石塊與獨(dú)輪車的總重為600N。重心在A點(diǎn)，則工人兩手對(duì)車所施加向上的力F是N；要想使F更小一些，你的建議是。第5題圖 第6題圖 第7題圖6、如圖是小麗在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，使杠桿在水平位置平衡。如果在杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個(gè)大小相等的鉤碼，則杠桿 （）A、仍然平衡 B、不平衡，左端下降C、不平衡，右端下降

8、D、無(wú)法確定7、在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，高興同學(xué)用如圖所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡（杠桿上每格等距），但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式。這主要是因?yàn)樵摲N方式 （）A、一個(gè)人無(wú)法獨(dú)立操作B、需要使用太多的鉤碼C、力和力臂數(shù)目過(guò)多D、力臂與杠桿不重合8、如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A（OA與水平方向平行）向上拉動(dòng)，力F在這個(gè)過(guò)程中；若F的方向始終堅(jiān)直向上，則將杠桿緩慢地由位置A向上拉，力F在這個(gè)過(guò)程中。（均先填“變大”、“變小”或“不變”）第8題圖 第9題圖第10題圖9、如圖所示的是用道釘撬起出道釘?shù)氖疽鈭D。若已知作用在A點(diǎn)的動(dòng)力F12000N

9、，試求這時(shí)道釘對(duì)道釘撬的阻力F2的大小。（道釘撬自身重力不計(jì)）10、小強(qiáng)在驗(yàn)證杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低，要使其在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向調(diào)節(jié)，這一調(diào)節(jié)過(guò)程的目的是為了使杠桿的杠桿平衡不產(chǎn)生影響，這時(shí)杠桿重力的力臂為；（2）在圖中，杠桿水平平衡后，小強(qiáng)調(diào)節(jié)左邊鉤碼的個(gè)數(shù)和位置，使杠桿水平平衡時(shí)，測(cè)出F11.2N，F(xiàn)21.2N；OA30cm，OB20cm。他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中，發(fā)現(xiàn)F1OA和F2OB并不相等，從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不一定是F1l2F2l2。小強(qiáng)的失誤是；（3）在圖中，若B處的鉤碼不變，小強(qiáng)將彈簧沒(méi)力計(jì)由A處移到C（OC10cm）處施加一個(gè)堅(jiān)直方向的力，使杠桿在水平位置平衡，則這個(gè)力的方向應(yīng)，大小為N；（4）在圖中，若B處的鉤碼不變，小強(qiáng)不用彈簧則力計(jì)，在A處掛N的鉤碼，杠桿在水平位置仍平衡。11、如圖是各式各樣剪刀的示意圖，它們都是一對(duì)的杠桿?，F(xiàn)要用它們來(lái)剪開(kāi)較硬的物體，其中選用最合適的剪刀是（ ）12、如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)