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第1课时 杠杆及其平衡条件 学案
知识点1 杠杆的组成
人类很早以前就学会使用杠杆了。丽辉煌的咸阳宫曾蔚然矗立于八百里秦川。司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。下图就是我们的祖先在建造宫殿时的情景。你能讲出其中的道理吗？
1、________________________________________________________________，叫做杠杆，该硬棒围绕转动的点叫支点，用字母________表示，力臂是从________到________________________的距离.
2、使杠杆转动的力叫________，用字母________表示；阻碍杠杆转动的力叫________，用字母________表示；从支点到动力作用线的垂直距离叫________，用字母________表示；从支点到阻力作用线的垂直距离叫________，用字母________表示.
注意:
（1）“硬棒” 是指在力的作用不发生形变。
（2）杠杆可以是直的，也可以是弯曲的。
力臂的画法
（1）确定支点O。先假设杠杆转动， 则杠杆上相对静止的点即为支点。
（2）确定动力和阻力的作用线。从动力、阻力作用点沿力的方向分别画直线或反向延长线，即动力、阻力的作用线。
（3）从支点作动力、阻力作用线的垂线
（4）标垂足，定力臂
判断下面画的力臂是否正确，错误的指出原因。
错因：不是作用点到支点的距离 错因：不是支点到作用线端点的距离
错因：不是垂足到作用点的距离
1、杠杆七要素：三点(支点、动力作用点、阻力作用点)、两力(动力、阻力)、两臂(动力臂、阻力臂).
2、力臂画法：一找点，二画线(力的作用线)，三作垂线段.
典例1、如图，杠杆处于静止状态，请画出力臂l1对应的力F1。
1、请画出拉力F的力臂。
2、如图所示，轻质杠杆平衡，请画出动力F1的力臂l1。
3、如图所示，重为G的物体放在水平面上，用力F使其翻转，请画出物体重力示意图和力F的力臂。
知识点2 杠杆的平衡条件
1.杠杆的平衡状态是指杠杆处于________________状态或________________状态。
2.杠杆的平衡条件是________________。
实验探究：杠杆的平衡条件：
实验器材：__________________________________________.
实验步骤：
把杠杆支在支架上，调节平衡螺母，使杠杆______________平衡；
思考：怎么调？调到水平平衡的目的是什么？
调节方法：杠杆哪端高，就向哪端调节平衡螺母。
目的：①保证力臂沿杠杆，便于测量；
②消除杠杆自身重力对实验结果的影响。　
（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再多做几次实验。
（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。
实验次数 动力(N) 动力臂(cm) 动力×动力臂(N·cm) 阻力(N) 阻力臂(cm) 阻力×阻力臂(N·cm)
1
2
3
4
⑥算出四次实验中动力×动力臂及阻力×阻力臂的数值，比较计算结果，归纳可得：杠杆的平衡条件是_____________________。
在探究杠杆的平衡条件时，要调节平衡螺母，使杠杆在水平方向平衡，这样便于直接从杠杆上读出力臂长.
注意：（1）应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要用牛（N），动力臂和阻力臂的单位要相同。
（2）杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积；乘积相等就平衡；否则沿着乘积大的那端转动。
典例2、如图所示，小勇利用铁架台，带有均匀刻度的杠杆，细线，弹簧测力计，钩码若干（每个钩码质量相同）等实验器材，探究杠杆的平衡条件。
（1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；
（2）为了便于测量________（选填“力”或“力臂”），应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节；
（3）将杠杆调成水平位置平衡后，如图乙所示，在A点挂3个钩码，则应在B点挂_______个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆_______（选填“左”或“右”）端将下沉；
（4）小勇用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将逐渐________（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是________________________；
（5）实验结果表明，杠杆的平衡条件是：动力________=________阻力臂。
1、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。如果两侧各去掉一个钩码，则（ ）
A．左端下降 B．右端下降 C．仍然平衡 D．无法判断
2、小华同学做杠杆平衡条件的实验。
（1）实验前发现杠杆左端下倾，应将左侧的平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调节，使在水平位置平衡。这样的目的是为了____________________________________；
（2）实验时，在A点悬挂2个重均为0.5N的钩码（如图所示），在B点用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡。要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿_________方向，大小为_________N；
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是____________________________________；
（4）杠杆上每个平衡螺母的质量为m，杠杆的总质量（含两个平衡螺母）为50g。实验前，调节杠杆在水平位置平衡的过程中，若只将右端的平衡螺母移动了l，则调节前后杠杆（含两个平衡螺母）的重心在杆上移动的距离为_________（选填“”“ ”“ ”）。

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