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6.5探究杠杆的平衡条件导学案
班别：__________________ 姓名：__________________ 学号：__________________
【学习目标】
1、说出什么是杠杆，能根据实物画出杠杆示意图，并能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂。
2、记住力臂的概念，会画出杠杆的力臂。
3、通过探究，理解杠杆的平衡条件，会判断生活中的杠杆是省力杠杆还是费力杠杆。
【重点】杠杆的平衡条件。
【难点】力臂的画法。
【自主学习】
古代的阿基米德曾有一句豪言壮语—“给我一根杠杆和一个支点，我就能撬动地球。”什么是杠杆和支点？阿基米德真能撬动地球吗？请我们走进课本，走向知识的殿堂……
一、探究跷跷板中的道理
1、问题1——怎样才能使跷跷板保持水平？
小时候，大家都玩过跷跷板，观察课本图6－37，怎样才能使跷跷扳保持水平？
设计方案：为了探究你提出的问题，有时可以把实际物体简化，便于问题的研究和解决。请结合课本谈谈你的实验方案，并与同学交流，确定最佳方案。
2、问题2——什么是杠杆？
在物理学中，把能绕固定点转动的硬棒叫做________，这个固定点叫________。
使杠杆转动的力叫________，阻碍杠杆转动的力叫________，从支点到动力作用线的垂直距离叫__________，从支点到阻力作用线的垂直距离叫__________。
思考：（1）杠杆是否都是直的？
（2）力臂是一定在杠杆上吗？
（3）若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？
3、力臂的概念：力臂是本节的难点，对力臂的理解，注意以下几点：
（1）力臂是指支点到力（动力或阻力）作用线的垂直距离，而不是从支点到力的作用点的距离。
（2）力臂____________（填“一定”或“不一定”）在杠杆上。
（3）若力的作用线过支点，则它的力臂为__________。
（4）画力臂三步骤：找______点、画出力的_________线、作支点到力的作用线的______线（有时需要将力的作用线进行正向或反向延长）
二、探究杠杆的平衡条件
1、问题3——怎样才能使杠杆保持平衡（不转动）？
2、进行实验：该怎样来操作实验器材，获得合理的数据呢？让我们一起来合作完成。
（1）将木尺的中心固定在支架上，调节木尺两边的螺母，使木尺成水平状态。
（2）在尺的左边挂较多的钩码，在尺的右边挂较少的钩码，改变左右两边钩码悬挂点到O点的距离，直到木尺停在水平位置，记录左右两边钩码的重力（就是钩码对木尺的拉力）F1、F2和钩码悬挂点到O点的距离L1、L2 。
（3）改变木尺两边的钩码个数，调节钩码悬挂点到O点的距离，重复上述实验，并将实验数据记录在课本的表中。
3、分析和论证：分析表中记录的数据，我们一起找出这些量之间的关系。
杠杆的平衡条件是________________________________________________________，
它的数学表达式是________________________________________________________。
4、阅读并演练课本P26例题，感悟杠杆平衡条件的应用，也领会到小孩能把大人跷起来的原因（只要F×L乘积的值大就行）。领会阿基米德说的——“给我一根杠杆和一个支点，我就能撬动地球”的原因。
5、问题4——生活中有哪些杠杆？
探讨与交流：由杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2可知：
当L1＞L2时，F1＜F2 ，这种杠杆叫__________杠杆。
当L1＜L2时，F1＞F2 ，这种杠杆叫__________杠杆。
当L1＝L2时，F1＝F2 ，这种杠杆既__________也__________。
【达标训练】
知识点1 杠杆的概念
1、下列仪器或工具在使用过程中利用了杠杆原理的一组是（ ）
①弹簧测力计 ②剪刀 ③量筒 ④托盘天平 ⑤筷子 ⑥黑板擦
A．①③⑤ B．②④⑤ C．①④⑥ D．①②⑤
2、如下左图所示的杠杆处于平衡状态，动力F的力臂是（ ）
A．OF B．OA C．OC D．DF
3、在上右图中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。
知识点2 杠杆的平衡条件
4、如图所示，手持弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆处于平衡状态，物体重12N，OA=30cm，AB=20cm，则弹簧测力计的示数是__________N。
知识点3 杠杆的分类
5、如图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．道钉撬 B．火钳 C．钢丝钳 D．天平
6、筷子是中国和其他部分亚洲国家特有的用餐工具，一般使用筷子的方法如图所示，则筷子是（ ）
A．费力杠杆，但省距离 B．省力杠杆，且省距离
C．省力杠杆，但费距离 D．等臂杠杆，既不省力也不费力
【课堂测评】
1、杠杆的动力臂是指从杠杆的________点到__________的距离。省力的杠杆，动力臂________阻力臂（填“＞”、“＝”、“＜”）。天平是一个__________杠杆（填“省力”、“费力”、“等臂”）。
2、一个带有刻度的均匀杠杆，在中点支起，如下左图所示，当在B处挂30N钩码时，应在A处挂________N钩码，杠杆才能平衡。若平衡后在A、B两端各加挂一个10 N的钩码，则杠杆将________________。（填“A端下沉”、“B端下沉”或“保持平衡”）
3、如上右图所示，杠杆在重物A和力F作用处于静止，现只将力F的方向改为沿图中虚线方向，则要使杠杆仍平衡，必须使（ ）
A．F增大? B．F减小???
C．F不变 D．F小于GA
4、如图所示，杠杆AB分别在F1、F2或F3作用下保持静止，A为支点，则关于三个力，下列的说法中正确的是（ ）
?? A．F1最小??? B．F2最小??? C．F3最小??? D．三个力一样大
5、人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。如下左图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力。由图可以看出，这是一个（ ）
A．费力、省距离的杠杆 B．省力、费距离的杠杆
C．既费力，也费距离的杠杆 D．既省力，也省距离的杠杆
6、如上右图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ABC、OBD和OEF组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（ ）
A．三个杠杆都是省力杠杆
B．三个杠杆都是费力杠杆
C．ABC是费力杠杆，OBD、OEF是省力杠杆
D．ABC是省力杠杆，OBD、OEF是费力杠杆
7、在研究杠杆平衡条件的实验中，已知杠杆处于平衡状态，请在记录中填上恰当的数值。
实验次数
动力F1（N）
动力臂L1（m）
阻力F2（N）
阻力L2（m）
1
?
0.1
2
0.15
2
2
0.2
4
?
根据实验数据可知，杠杆平衡时满足__________________________________________。
8、请画出下左图中各力的力臂。
9、如上右图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少要多大？

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