资源简介

杠杆专题导学案
【学习目标】
知道简单机械种类。认识杠杆的五要素。
能区别杠杆的分类。
能利用杠杆的五要素解决问题
【学习重、难点】
重点：目标1、2
难点：目标2
【学习方法】：自主复习、合作探究、展示交流、质疑反思
【学习过程】：
自主学习
杠杆
1．杠杆的五要素和平衡条件
(1)杠杆的定义：在力的作用下能绕着__ __转动的硬棒叫做杠杆．
(2)杠杆五要素
支点：杠杆绕着转动的点，用字母___表示．
②动力：使杠杆转动的力，用字母____表示．
③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母__ __表示．
④动力臂：从支点到__ __的距离，用字母l1表示．
⑤阻力臂：从支点到__ 的距离，用字母l2表示．
(3)杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂．(F1l1＝F2l2)
【提示】　画力臂：①先在杠杆示意图上确定支点；②画出动力作用线和阻力作用线；③最后从支点向力的作用线引垂线．
2．杠杆的分类
杠杆 分类 力臂关系 力的关系 特点 实例
省力杠杆 l1①__ __l2 F1②__ __F2 省力，③__ __距离 羊角锤、起子、撬棒等
费力杠杆 l1④__ __l2 F1⑤__ __F2 ⑥_ __力，省距离 钓鱼竿、起重机 的吊臂、镊子等
等臂杠杆 l1⑦__ __l2 F1⑧ _F2 不省力，不费力 天平、定滑轮等
　　【提示】　省力杠杆必费距离，费力杠杆必省距离，既省力又省距离的杠杆是不存在的．
【练习】
1．如图1所示，用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于__ _(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆．在力的方向不变的情况下，该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向__ __(填“远离”或“靠近”)支点方向移动．
图1
2．如图2所示，划船时船桨的轴是不动的，所以，轴的位置是__ __．手加在桨上的动力比水对桨的阻力__ __，但手只要移动_ __的距离，就能使桨在水中移动较大的距离．
图2
3．各式各样的剪刀都应用了杠杆的原理．如图3所示，要剪开铁皮，用__ __最合适；剪纸或布时，用__ __最合适．
图3
4．如图4所示的杠杆中，钢丝钳属于__ __杠杆，刹车闸属于__ __杠杆，指甲剪有__ __个杠杆，其中__ _个费力，__ __个省力．
图4
5．如图5所示，搬运砖头的独轮车使用时可视为__ __(填“省力”或“费力”)杠杆，若砖头和独轮车总重力为1 200 N，要将扶手抬起，则人向上施加的力F的大小为_ __N.
图5
6．如图6是自行车手闸示意图，手闸是一个_ __(填“省力”或“费力”)杠杆，当图中手对车闸的作用力F＝10 N时，刹车拉线受到力的大小为__ __N.
图6
合作探究
重难点1　杠杆作图
　(2020·苏州)图中，请画出FA的力臂l，并在B端画出使杠杆平衡的最小力FB.
　解：
【拓展训练1】　(2019·石家庄28中一模)如图，轻质杠杆左端挂着60 N的重物，O为支点，OA＝60 cm，OD＝50 cm，OB＝30 cm，BC＝40 cm，要使曲杆在水平位置平衡，最小力的大小为__50__N，请作出最小力F的示意图．
　解：

(1)画杠杆的“最小力”的技巧：①画连线，连接支点与动力作用点(或离支点最远的点)；②作垂线，作连线的垂线；③标方向，确定力的方向．
(2)作用在杠杆上力的大小，可以根据杠杆平衡条件进行判断：由F1l1＝F2l2得，动力F1＝ ，动力臂l1越长，动力F1越小．
重难点2　杠杆的平衡条件的应用
　(2020·安徽)停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出，如图甲所示．我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆．若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G＝120 N，AB＝2.8 m，AO＝0.3 m．要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F＝__ _N.
【拓展训练2】　(2020·甘孜州)如图所示，某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件．杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂__ __个钩码；如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的__ __(填“左”或“右”)端会下沉．
　如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F，杠杆保持平衡，保持力F方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力F将__ __；将杠杆顺时针方向缓慢转动，力F将_ __．(填“变大”“变小”或“不变”)
例3图
【拓展训练3】　如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB，则在转动过程中( )
A．F变大B．F先变大后变小
C．F变小D．F先变小后变大
变式训练3图
中考链接(2019·百色)在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1 N的钩码．
图1
(1)为了便于测量力臂，要将如图1甲所示杠杆调节至水平位置平衡，应将平衡螺母适当往_ __(填“左”或“右”)调．
(2)杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图2乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为l1和l2，由此可得杠杆的平衡条件为：_ __．实验中进行多次实验的目的是_ __(填“A”或“B”)．
A．取平均值减小误差B．使实验结论具有普遍性
(3)将如图1丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆_ __(填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”)．
(4)如图2所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则拉力F为__ __N；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F大小将__ __(填“变大”“不变”或“变小”)．
(5)在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件，例如用天平测量物体的质量．某次用天平测量物体质量时，如图3所示，则物体的质量为 _g.
【当堂检测】
1．(2020·河南)在如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是( )
A．瓶盖起子 B．食品夹 C．起钉锤 D．核桃夹
2．(2020·衡阳)如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，若每个钩码的质量为50 g，为了让杠杆在水平位置平衡，下列判断正确的是( )
A．在A点挂4个钩码能使杠杆平衡
B．在B点用弹簧测力计竖直向下拉，当示数为0.5 N时，能使杠杆平衡
C．用弹簧测力计在B点拉，无论如何改变用力方向都要省力
D．用弹簧测力计在A点拉，无论如何改变用力方向都要费力
第2题图
【课后反思】

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