湖北省武汉市八年级物理下册第十二章第1节杠杆第2课时导学案无答案新版新人教

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F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2，将力和力臂的数值填入表中。（4）改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2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F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm123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l1大于阻力臂l2 ，则动力F1 _ 阻力F2，这类杠杆是省力杠杆。特点： 力、 距离。应用举例：_2、动力臂l1阻力臂l2 ，则动力F1 _ 阻力F2，这类杠杆是费力杠杆。特点： 力、 距离。应用举例：_3、 动力臂l1 = 阻力臂l2 ，则动力F1 _ 阻力F2，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/kg2、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：滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小当滑块匀速运动时拉力F做功的功率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F1L1=F2L2，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F1L1=F2L2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F1N动力臂L1cm阻力F2N阻力臂L2cm251101623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F12000N，试求这时道钉对道钉撬的阻力F2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F11.2N，F21.2N；OA30cm，OB20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1OA和F2OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l2F2l2。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（OC10cm）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（ ）A起子 B道钉撬 C筷子 D钢丝钳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，OA30cm，AB60cm，BC=50 cm，用此杠杆将物体G提起，所用的最小动力是多少？