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人教版·初中物理八年级下册第十二章第十二章简单机械第1节杠杆国粒教育资源云平台提供对力臂的引入和理解。1.认识杠杆，并能画出动力臂和阻力臂；2.通过实验能得出杠杆平衡条件，并会对杠杆进行分类。【学习重点】【学习难点】【学习目标】杠杆的平衡条件。国粒教育资源云平台提供1创设情境导入新课3随堂练习巩固基础5当堂检测及时反馈7总结反思知识内化2合作交流探索新知4明辨易错精准理解6拓展延伸能力提升8作业布置课后练习录课堂板块目国粒教育资源云平台提供创设情境导入新课国粒教育资源云平台提供给我一个支点，我能撬动整个地球。阿基米德为什么这么自信？国粒教育资源云平台提供原来阿基米德是利用了杠杆的知识。国粒教育资源云平台提供合作交流探索新知国粒教育资源云平台提供开瓶器夹子剪刀羊角锤水泵跷跷板你认识杠杆吗？你能找出生活中哪些是杠杆？这些杠杆有什么共同特征国粒教育资源云平台提供①硬棒②有力的作用③绕固定点转动杠杆的特征杠杆的定义在力的作用下能绕着固定点转动的一根硬棒。国粒教育资源云平台提供支点O：杠杆可以绕其转动的点。动力F1：使杠杆转动的力。阻力F2：阻碍杠杆转动的力。动力臂l1：从支点O到动力F1作用线的垂直距离。阻力臂l2：从支点O到阻力F2作用线的垂直距离。l1l2O杠杆的五要素F2F1国粒教育资源云平台提供OF1F21.确定支点O2.沿力的方向作力的作用线3.从支点向力的作用线作垂线l2l14.用大括号标明，在旁边标上字母𝑙1或𝑙2。力臂的画法国粒教育资源云平台提供l1l2F2F1O画出力臂国粒教育资源云平台提供杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动。杠杆在什么条件下才会平衡？国粒教育资源云平台提供0510152051015202.给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。1.调节杠杆两端的螺母，使杠杆不挂钩码时保持水平并静止，达到平衡状态。探究杠杆的平衡条件国粒教育资源云平台提供051015205101520F1F2l2l1F1F2l2l14.改变力和力臂的数值，再做几次实验。并将实验数据填入下列表格中。3.测出杠杆平衡时的动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2。国粒教育资源云平台提供实验次数动力F1/N动力臂l1/cm动力×动力臂（F1l1）/（N·cm）阻力F2/N阻力臂l2/cm阻力×阻力臂（F2l2）/（N·cm）141022026612338364403624402436杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2国粒教育资源云平台提供l1l2F1F2O在撬石头的时候，人是更省力还是更费力了？动力和阻力有什么特点？动力臂和阻力臂之间呢？学生讨论国粒教育资源云平台提供省力l1l2l1l2杠杆平衡条件F1l1=F2l2动力臂l1＞阻力臂l2动力F1＜阻力F2省力杠杆省力但费距离。国粒教育资源云平台提供费力杠杆平衡条件F1l1=F2l2动力臂l1＜阻力臂l2动力F1＞阻力F2费力杠杆费力但省距离。l2l1l2l1国粒教育资源云平台提供杠杆平衡条件F1l1=F2l2l2l1l2l1等臂杠杆既不省力也不费距离。动力臂l1=阻力臂l2动力F1=阻力F2国粒教育资源云平台提供杠杆类型省力杠杆费力杠杆等臂杠杆力臂的大小关系l1l2l1l2l1l2力的大小关系F1F2F1F2F1F2特点省力，但。费力，但。既不，也不。实例撬棒钢丝钳筷子钓鱼竿天平跷跷板＞＜费距离＞＜省距离==省力费距离国粒教育资源云平台提供随堂练习巩固基础国粒教育资源云平台提供例1.请画出绳子拉力的力臂和物体重力的示意图。OABGFlA国粒教育资源云平台提供例2.下列图示中，所画F1的力臂正确的是（）DOl1F1F2AOl1F1F2BCOl1F1F2DOl1F1F2国粒教育资源云平台提供例3.如图所示的杠杆中，属于费力杠杆的是（）AA.镊子B.钢丝钳C.开瓶器D.天平国粒教育资源云平台提供例4.如图所示，把一根质量为2kg且质量均匀分布的木棒AOB从O点悬挂（AO=3OB），当在B端挂一个重物时，木棒恰在水平位置平衡。求此重物的质量是多少？解：木棒重心在中点C上，OABG棒CG重由于AO=3OB，所以AB=4OB，又BC=2OB，即OC=OB。由杠杆的平衡条件知：OC×G棒=OB×G重所以G重=G棒，即m重=m棒=2kg。国粒教育资源云平台提供例5.如图所示，工人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。F动力臂越长，所用动力越小；而动力臂最长时是此圆桶的直径。国粒教育资源云平台提供（2）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置上挂上两个钩码，可在B位置挂上个钩码，使杠杆在水平位置平衡。（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是；例6.小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：AB甲便于在杠杆上直接读出力臂的大小4（3）他改用弹簧测力计在图乙所示的位置C倾斜向下拉，若每个钩码重1N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数将（填“大于”“等于”或“小于”）1N。AC乙大于明辨易错精准理解1.下列关于杠杆的说法正确的是（）BA.杠杆必须是一根直棒B.杠杆一定要有支点C.动力臂就是支点到动力作用点的距离D.当力的作用线通过支点时，力臂最大2.如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果将左侧两个钩码，右侧一个钩码同时分别浸没在两个烧杯内的水中，则杠杆（）CA.左端下降B.右端下降C.仍然平衡D.无法判断当堂检测及时反馈1.杠杆：在力的作用下，可以绕某固定点的硬棒。转动2.杠杆的平衡条件：，即。动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l23.一个杠杆的动力臂与阻力臂之比是3:2，当杠杆在水平位置平衡时，作用在杠杆上的动力为600N，则作用在杠杆上的阻力为N。900（1）调节杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：。他这样得出的结论是否合理？；为什么？。4.如图所示，小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。OAB不合理F1l1=F2l2当只有一次实验时，其实验结论具有偶然性（2）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不再杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆的平衡条件不相符，其原因是：。O杠杆自身重力对实验结论有影响5.长1m、粗细相同、质地均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一个“拉力—位移”传感器始终作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡，该传感器显示其拉力F与x的变化关系如图所示。由此可知金属杆重为（）AxFOA.16NB.133NC.100ND.80N200.4F/Nx/m0400.26.如图所示的装置中，均匀互成直角的轻质杠杆ABC的A端固定在铰链上，杠杆ABC可绕A点自由转动，已知AB=40cm，BC=30cm，在AB的中点挂重为200N的重物G，为使此杠杆保持平衡，作用在杠杆上的力至少N。80CABGF7.如图所示的轻质杠杆，AO小于BO，在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡。若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则（）A.杠杆仍保持平衡B.杠杆A端下降C.杠杆B端下降D.无法判断OABG1G2C8.如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终与直杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢匀速转动到水平位置，则整个过程中F的大小（）A.不变B.变小C.变大D.无法确定FOFCF=20N9.如图所示，AOB是一个杠杆（自重不计），已知AO=2OB。固定O点，使OB处于水平位置，此时B悬挂一重为40N的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A端施加多大的力？在图上画出此时力F的方向。AOBG=40N10.如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa。（OB=3OA，g取10N/kg）l2AOBGF1F230°解：（2）根据杠杆平衡条件，（1）画出F2的力臂；（2）求合金块的质量；G×OA=F1×OB即G×OA=30N×3OA,得G=90N，则合金块质量m=Gg=90N10N/kg=9kg；（3）求F2的大小。解：（3）由几何关系知，l2=12OB，AOBF1F2l2C30°GGFAFN如图FA+FN=G；合金块对地面的压力：F=pS=1.2×103Pa×0.1m×0.1m=12N，又FN=F=12N；所以，FA=G-FN=90N-12N=78N，根据杠杆平衡条件得：F2l2=FA×OA，即F2×12OB=78N×13OB，解得F2=52N。拓展延伸能力提升1.如图所示的实验装置中，轻质杠杆支点为O，物块A、B通过轻质细绳悬于Q点，当柱形薄壁容器中没有液体时，物体C悬挂于E点，杠杆在水平位置平衡；当往容器中夹入质量为m1的水时，为使杠杆在水平位置平衡，物块C应悬挂于F点。A，B为均匀实心正方体，A、B的边长均为a。链接A、B的细线长为b，B的下表面到容器底的距离也为b，柱形容器底面积为S。已知：a=b=2cm，S=16cm2，O、Q两点间的距离为lOQ=4cm；三个物块的重为GA=0.016N。GB=0.128N，GC=0.04N，m1=44g；ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。杠杆重力对平衡的影响忽略不计，细线重力忽略不计，物块不吸水。（1）O、E两点间的距离lOE是多少？（2）E、F两点间的距离lEF是多少？（3）如果剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2=120g，则物块处于平衡位置后，水对物块B上表面的压力是多少？OQFECC解：（1）当柱形薄壁容器中没有液体时，物体C悬挂于E点。杠杆在水平位置平衡；由图可知，O为支点，Q为阻力作用点，F2=GA+GB=0.144N，QO为阻力臂，动力F1=GC=0.04N，OE为动力臂；根据杠杆平衡的条件可得：F2lQO=F1lOE所以lOE×F2lQOF1=14.4cm。（1）O、E两点间的距离lOE是多少？（2）当往容器中加入质量为m1的水时，由ρ=mV可知加入的水的体积为：V水=m1ρ水=44cm3；由于B物体下面的空余体积为V空余=Sb=32cm3,A、B物体的底面积SA=SB=4cm2=4×10-4m2,则B物体进入水的深度为hB=V水−V空余S−SB=44cm3,则B物体受到的浮力FB浮=ρ水gV排=ρ水gSBhB=0.04N，所以此时对杠杆的拉力F2′=GA+GB-FB浮=0.104N，根据杠杆的平衡条件可得：F2′lQO=F1lOF，所以lOF=F2′lQOF1=10.4cm，则lEF=lOE–lOF=4cm。（2）E、F两点间的距离lEF是多少？（3）剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2=120g时，假设AB物体都浸没，则F浮A+F浮B=0.16N＞GA+GB=0.144N所以A、B物体是整体，处于漂浮状态，由于F浮B=0.08N＜GB=0.144N，所以最后的状态是A部分体积漏出水面，且A、B处于漂浮则F浮总=GA+GB=0.144N，由F浮=ρ液gV排可得：V浮总=F2ρ水g=1.44×10-5m3所以VA浸=V排总–VB=6.4×10-6m3，则物体A浸入水的深度hA=VA浸SA=1.6cm，由图可知此时物体B上表面所处的深度h′=hA+b=0.036m，p′=ρ水gh′=360Pa，F‘=p′SB=0.144N。（3）如果剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2=120g，则物块处于平衡位置后，水对物块B上表面的压力是多少？内容识记理解应用分析综合评价（含创造）杠杆杠杆的示意图测1测2辨1例1例