資源簡介

杠桿
[教學目標]
認識杠桿，會畫杠桿五要素
了解杠桿平衡條件的實驗
掌握杠桿原理的計算
掌握杠桿原理的應用
[教學重點]
杠桿原理的計算
最小動力的畫法
省力與費力杠桿的判斷
動態平衡的分析
[教學難點]
獨立分析畫出杠桿五要素并計算
[教學過程]
說一說下面杠桿的動力與阻力的三要素（作用點、方向、大小）
注：認識杠桿動力和阻力的來源，有助于在計算中利用受力分析求解部分動力和阻力
畫出下列圖中動力與阻力的力臂
練1. 結合生活實際，畫出下列圖中缺少的五要素
畫出下列圖中動力臂或阻力臂畫出動力和阻力。
重點：理解動力與阻力的作用點必須在杠桿上；根據實際情況判斷力的方向
練2. 畫出下列圖中缺少的五要素
在“探究杠桿平衡條件”的實驗中。
（1）若掛鉤碼實驗前，杠桿靜止于如圖甲所示的位置，此時杠桿處于 （選填“平衡”或“非平衡”）狀態。此時應將左端的平衡螺母向 端調節，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是 。
（2）如圖乙所示，掛上鉤碼使杠桿在水平位置平衡，記錄數據。根據這一次實驗數據，立即分析得出杠桿的平衡條件，小紅認為這樣做是不合適的，原因是 。
（3）小紅實驗時用彈簧測力計設計了兩種實驗方案，如圖丙所示。第一種彈簧測力計傾斜下拉，其示數為F1；第二種彈簧測力計豎直下拉，其示數為F2。則第 （選填填“一”或“二”）種實驗方案更方便。兩次彈簧測力計的讀數F1 F2（選填“＜”“=”或“＞”）。
練3. 在探究杠桿平衡條件的實驗中。
（1）在實驗前，杠桿靜止在圖甲所示的位置，此時杠桿處于 狀態；要使杠桿在水平位置平衡，應將平衡螺母向 調節，這樣做的目的是： ，并且便于測量力臂。
（2）杠桿平衡后，小李在左右兩側分別掛上鉤碼，如圖乙所示，杠桿的一端會下沉，要使杠桿重新在水平位置平衡，在不改變鉤碼懸掛位置和右側鉤碼數量的前提下，只需將 即可；
（3）如圖丙所示，已知每個鉤碼重0.5N，用彈簧測力計在圖示位置施加一個豎直向上的力，使杠桿在水平位置平衡，此時彈簧測力計的示數為 N；
（4）此實驗多次改變掛在支點O兩邊鉤碼的質量和懸佳位置，收集杠桿平衡時多組動力、動力臂、阻力和阻力臂的數據，其目的是
（5）小李同學將甲圖狀況調節成水平平衡后，進行丁圖實驗（兩彈簧測力計不同時使用，測力計掛鉤鉤在4格處）。
①將彈簧測力計向右下方向拉，示數為F3，力與水平方向成α角，杠桿水平平衡；
②將該彈簧測力計的方向改為向左下方拉，示數為F4，力與水平方向成β角，杠桿水平平衡。若α＞β，則F3 F4（選填“＞”或“=”或“＜”）。
如圖所示，在調節平衡后的杠桿兩側，分別掛上相同規格的鉤碼，杠桿處于平衡狀態．如果兩側各去掉一個鉤碼，則（　　）
左端下降 B. 右端下降 C. 仍然平衡 D. 無法判斷
練4. 有一根質地均勻杠桿，在中點支起，兩邊掛上砝碼后，恰能平衡在水平位置，如圖所示。那么，在下列幾種情況下，還能使杠桿保持平衡的是（　　）
左、右兩邊的砝碼各向里移動1格
左邊增加一個鉤碼，右邊的砝碼向外移動1格
左右兩邊的砝碼各減少一半
左右兩邊的砝碼各向外移動1格
如圖所示，一根質量均勻的直尺放在水平的桌面上，全長的伸出桌面，在伸出端掛一重5N的物體G時，直尺仍然恰好保持平衡，則此直尺重為（ ）
　　A. 2.5N　　 B. 5N　　 C. 7.5N　　 D. 10N。
規則均勻的幾何物體的重心都都在中心
練5. 如圖所示，一輕質桿OA一端固定在豎直墻上，可繞O點轉動，已知OA=0.3m,OB=0.2m,在A點處懸掛一個6kg的重物，若在B處施一豎直向上的拉力F，使杠桿在水平線上平衡，求：（1）重物的重力是多少？（g=10N/kg） （2）此時拉力F為多少？
練6. 如圖所示，燈重40N，燈掛在水平橫桿的C端，O為杠桿的支點，水平桿OC長3m,桿重不計，BC長1m。
（1）畫出繩子BD對橫桿拉力的力臂L1；
（2）求繩子BD作用在橫桿上的拉力是多少？（∠DBO=30°）
如圖所示，是一種自動沖水裝置，由水箱、注水管，排水管、浮子和塞子組成。輕質硬桿OA、AB、CD固定連接，可以圍繞O點旋轉，硬桿AB固定連接浮子，硬桿CD固定連接塞子，AB=CD=15cm,OC：OA=1：2。塞子重20N，浮子重10N。塞子和硬桿的體積及各種摩擦都忽略不計。水箱的底面積為1m2，塞子的上表面積和浮子的底面積均為0.05m2，圖中水深40cm。此時注水管開始向水箱注水，當水剛好到達浮子頂端時，浮子剛好帶動硬桿，將塞子抬起來。（g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）注水前，水箱底部的液體壓強； （2）注水前，硬桿AB對浮子的彈力；
（3）注水后，浮子帶動硬桿將塞子剛好抬起時，塞子上表面受到的液體壓力。
秤是從我國古代沿用至今的稱量工具。如圖是小明制作的桿秤的示意圖，已知桿秤秤砣的質量為0.5kg,秤鉤懸掛處A點與秤紐O點間的距離為6cm,掛上重物后，秤砣移至距O點24cm的B點時，秤桿正好水平，g取10N/kg,忽略桿秤自身質量，求；
（1）被稱物體的質量。（2）此時秤鉤受到的拉力。
（3）若秤桿上距A點最遠為60cm,則這把秤最大能稱量多少千克的物體？
精度問題：如果把物體換成一個已知質量的量杯（最大量程200cm3），想一想如何構建液體密度計，寫出關系式，說一說該密度計均不均勻，給出理由，怎么增大量程，怎么提高精度
中國空間站機械臂，是對人類手臂的最真實的還原，實質上是一種費力杠桿，可隨時實現空間站艙體表面的巡檢。下列杠桿與空間站機械臂是同類的是（　　）
A． B． C． D.
總結判斷省力與費力杠桿的方法
練7. 下列各圖所示的工具，正常使用時費距離的是（　　）
B． C． D．
練8. 提拉重物時，手的前臂構成一個杠桿，如圖。對此過程分析合理的是（　　）
前臂杠桿是一個省力杠桿
前臂杠桿的支點在肘關節處
肱二頭肌對橈骨的力F1是阻力
重物給前臂的力F2變大時，F1變小
懸掛重物G的輕質杠桿，在力的作用下傾斜靜止在如圖所示的位置。若力施加在A點，最小的力為FA；若力施加在B點或C點，最小的力分別為FB、FC，且AB=BO=OC．下列判斷正確的是（　　）
FA＞G B．FB=G C．FC＜G D．FB＞FC
練9. 如圖所示，畫出A點最小的拉力F和物體B所受重力G的示意圖。
練10. 請在圖中畫出使車輪滾上臺階的最小力F。
練11. 如圖所示是一把椅子的側視圖，以椅子后腿著地點O為支點，請作出使椅子向后翻轉所需的最小動力F及其力臂l。
如圖，輕質杠桿OA中點通過細線懸掛一個重力為60N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，下列有關說法正確的是（　　）
使杠桿逆時針轉動的力是物體的重力
此杠桿為費力杠桿
杠桿處于水平位置平衡時拉力F的大小為30N
保持F的方向豎直向上不變，將杠桿從A勻速提升到B位置的過程中，力F將增大
練12. 如圖所示，在長為L的輕質均勻杠桿OA的中點處懸掛一重物，在杠桿的最右端施加一個始終與杠桿垂直的力F，杠桿保持平衡，此時杠桿與水平方向夾角為30°（如圖實線部分所示）。若不考慮杠桿的自重和阻力，則杠桿從圖示位置轉到水平位置的過程中，拉力F大小（　　）
A．逐漸變大 B．逐漸變小 C．保持不變 D．先變大再變小
練13. 如圖為吊車吊裝貨物的工作示意圖，吊車通過圓弧狀的伸縮撐桿使吊臂繞O點緩慢轉動，從而實現貨物的升降吊裝。在起吊貨物時伸縮撐桿對吊臂的壓力F始終與吊臂垂直。若通過伸縮撐桿使吊臂逆時針緩慢轉動，使吊臂與水平面的夾角θ從30°增大到90°的過程中，F與θ的關系圖象為（　　）
A． B． C． D．
練14. 練市域鐵路S2線在建造過程中需要使用大型起重機“龍門吊”。它主要由主梁和支架構成，可以提升與平移重物，其示意圖如圖所示，在重物由主梁右側向左側緩慢移動過程中，左支架對主梁的支持力F與重物移動距離s的關系圖象是（　　）（不考慮主梁自重）
A． B． C． D．
[教學反思]

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