資源簡介

學科教師輔導講義
學員編號：
年
級：初三
課
時
數：3課時學員姓名：
輔導科目：物理
學科教師：徐德忠
授課類型
T(同步知識主題)
C
（杠桿平衡原理及其應用）
T
（學法與能力主題）
授課日期及時段
教學內容
一、同步知識梳理知識點1：杠桿平衡原理動力×動力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L2F1L1+F11L11=F21L21+F2L2二、同步題型分析題型1：杠桿平衡原理公式的應用例1：如圖所示，ＯＡ為一可繞Ｏ點轉動的輕質杠桿，桿長２ｍ，當作用于Ａ點一個３０Ｎ的豎直向上的力F時，為使杠桿水平不動，應將重力Ｇ＝１５０Ｎ的重物懸吊于距Ａ端多少ｍ處。?0.4m題型2：杠桿平衡原理概念的理解例1：下列說法正確的是（
）A.支點到動力作用點的距離就是動力臂B.
動力臂和阻力臂不一定都在杠桿上C.動力臂和阻力臂的和一定等于杠桿的長度D.支點總是在動力作用點與阻力作用點之間答案：B題型3：杠桿平衡原理的實驗探究例1：通過圖甲乙丙實驗可以驗證同學們的猜想。
練一練（1）請設計一個簡易實驗，判斷A、B的輕重．
所用器材：________________________________________
操作方法：________________________________________
現象及結論：________________________________________
（2）為進一步研究類似A、B輕重的問題，某同學在一根有等間距刻度的均勻杠桿兩側掛上每個質量都相等的鉤碼進行實驗．杠桿靜止于水平狀態的三次實驗情境如圖所示。①根據圖的實驗，可以判斷 _______同學的猜想是正確的（填“甲”、“乙”或“丙”）
②根據圖的實驗，該同學得出結論：只要滿足“阻力×阻力作用點到支點的距離=動力×動力作用點到支點的距離”，杠桿就能平衡
a．這個結論是否正確？
b．用圖所示的裝置，怎樣通過實驗來說明該結論是否正確．
答案：
三、課堂達標檢測檢測題1：在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：（1）所需的實驗器材除了兩端帶有平衡螺母的杠桿、支架、細線、鉤碼外，還需要_________和__________。（2）張華同學發現杠桿的位置如圖所示，則應將平衡螺母向________調節（選填“左”或“右”），使杠桿在_______位置平衡，這樣做的目的是
。（3）接下來的實驗過程中，張華同學同樣使杠桿在
位置平衡，這樣做的目的是___________________________________。（4）下列是某同學實驗時記錄的部分數據，請在空格處填上適當的數據：實驗次數動力(N)動力臂(cm)阻力(N)阻力臂(cm)1346218129（5）某同學按照右圖進行實驗，發現F1·OA和F2·OB并不相等，這是由于___________________________________。答案：（1）彈簧測力計
刻度尺
（2）右
水平
消除杠桿自重對實驗的影響
（3）水平
便于測量力臂
（4）2
6
（5）
OA不是F1的力臂檢測題2：如圖，用測力計將長桿一端A微微抬離地面，測力計示數是F1；同理，用測力計將長桿的另一端B微微抬離地面，測力計示數是F2。則長桿的重力是(測力計保持豎直向上)(
)A．(F1+F2)/2
B．F1+F2
C．F1/F2
D.F1×F2答案：B專題檢測（說明：課前了解學生的掌握情況，以便調整復習的重點，可以是提問的形式，也可以是測試的形式。）例1:
如圖（a）所示的杠桿是平衡的，在此杠桿支點兩側的物體下方分別加掛一個和鉤碼質量一樣物體，如圖（b）所示，那么，以下說法中正確的是（
）A．杠桿仍然平衡
B．杠桿可能平衡C．杠桿一定不能平衡，杠桿的B端下沉D．杠桿是否平衡與加掛物體的質量多少無關
二、知識梳理（說明：
依據考綱，梳理相關連的知識點，做成專題模塊。）1．杠桿一條件改變后杠桿將如何轉動兩邊各加一個相等的力2.兩邊各減一個相等的力3.兩邊各加一個相等的力臂3.兩邊各減一個相等的力臂【思考1】如圖所示，將體積相同的物體G1、G2分別掛在杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態。若將兩個物體G1、G2同時減小相同的力，則（
）A．杠桿仍能保持平衡
B．杠桿不能平衡，A端下沉C．杠桿不能平衡，B端下沉
D．無法確定杠桿的狀態【答案】
C【教學建議】推到這一類題型的結論【思考2】龜兔賽跑結束后，返回途中撿到半個大西瓜（如圖），都想獨吃，互不相讓。爭論的結果是：誰的體重大誰吃。可沒有彈簧測力計怎么辦？這時來了一只老山羊，知道情況后便說“這好辦，你們兩個各蹲在西瓜的一邊，就可以看出哪個重些”。于是兔龜分別蹲到西瓜的一邊，結果西瓜還在水平位置平衡如圖．老山羊又說：“你們各自向中間移動相等的距離看看”，結果烏龜那邊上翹了，兔子很高興，說：“怎么樣，還是我重吧！西瓜歸我。”老山羊說：“不對，應該給烏龜。”請你用所學的杠桿知識分析，老山羊的話有道理嗎？這個西瓜到底歸誰？請用公式推導說出你的理由（西瓜的質量不計）。【答案】證明：設兔子的力臂為L1，重為G1，烏龜的力臂為L2，重為G2
第一次平衡，根據杠桿平衡原理，得G1L1=G2L2
（2分）
當向內移動L后，得
G1（L1-L）>G2（L2-L）
（2分）
即G1L1-G1L
>
G2L2-
G2L
G1L<
G2L
（1分）
得G1<
G2
（1分）
所以老山羊的話有道理
（G直接用m表示扣1分）杠桿中力的方向或杠桿移動后力的大小將如何改變【思考1】在研究杠桿平衡條件的實驗中，某同學按圖所示的裝置來進行操作，他在杠桿的左端懸掛著一個物體，右端用彈簧測力計拉著，使杠桿在水平方向保持平衡，今用手拉著彈簧測力計緩慢地沿圖中虛線自位置l移動至位置2，并保持杠桿始終在水平方向平衡，則彈簧測力計的讀數
(
)
A．不斷增大
B．不斷減小
C．先增大后減小
D．先減小后增大【答案】
D【思考2】如圖5所示，一根木棒AB在O點被懸掛起來，AO>OC，在A、C兩點分別掛有兩個和三個相同的鉤碼，木棒處于水平平衡。如在木棒的A、C兩點各增加一個同樣的鉤碼，則木棒（
）
A.繞O點順時針方向轉動B.繞O點逆時針方向轉動C.仍保持平衡D.平衡被破壞，轉動方向不定【答案】C3．轉動時需要的力最小的類型【思考1】如圖所示杠桿中，O是支點，在B端掛一個重物，為使杠桿平衡，要在A端加一個力。四個力中數值最小的力是(
)
A.
F1
B.
F2
C.
F3
D.
F4【答案】B【思考2】如圖所示，要使杠桿處于平衡狀態，在A點分別作用的四個力中，最小的是（
）A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
【答案】C4．利用杠桿平衡條件求密度【思考2】小東想估測出某種油的密度ρ油，他手邊的測量工具只有刻度尺。小東利用身邊的器材設計出一個實驗方案。首先找一根直硬棒，用細線系在O點吊起，硬棒在水平位置平衡，然后將已知密度為ρ的金屬塊B掛在硬棒左端C處，另外找一個重物A掛在硬棒右端，調節重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此時重物掛在硬棒上的位置為E，如圖所示。下面是小東測出ρ油的部分實驗步驟，請你按照小東的實驗思路，將實驗步驟補充完整。（1）用刻度尺測出OE的長度Lo；（2）把金屬塊B浸沒在油中，把重物A從E處移動到D處時，硬棒再次在水平位置平衡；（3）
；（4）利用上述測量出的物理量和題中的已知量計算ρ油的表達式為：
。【答案】（1）用刻度尺測出OD的長度L1；（2）ρ油=（L0-L1）ρ/L0專題突破例1．三個和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳，圖甲中和尚們商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑兩小桶（如圖乙），瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶（如圖丙）．以下說法中不正確的是（
）A．乙圖中右水桶向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將他的肩往右移動一點距離B．乙圖中右水桶向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將右水桶往左移動一點距離C．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負擔，可以讓瘦和尚往前移動一點距離D．丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負擔，可以將水桶往前移動一點距【答案】A例2：桿秤也是一種常見的稱量工具。該興趣小組為了研究桿秤的刻度是否均勻，取一把刻度尺和一些已知質量的鉤碼來研究。在刻度尺最左端加上配重，刻度尺和配重的總重力為G0，它們的重心C位于提鈕O左邊L0處，如圖6-27所示，用質量為m1的鉤碼做秤陀，用質量不計的細繩和小鐵鉤在提鈕O左邊L1處做一秤鉤。現逐次增加秤鉤處的鉤碼，調節秤陀的位置，使刻度尺保持平衡，記錄下每次平衡時秤鉤處的鉤碼質量mx與秤砣離提鈕O的距離x，以x為橫坐標，以mx為縱坐標，作出了如圖6-28所示的圖線，其中x0是直線與x軸的交點。(
l
)圖線x0＝。（用字母G0、L0、L1、m1、g表示）(
2
)圖線顯示的是一條直線說明了。
圖6-27
圖6-28【答案】（1）G0L0/m1g
（2）桿秤的刻度是均勻的例3．如圖3所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態，杠桿上每格均勻等距，每個鉤碼都相同。下列四項操作中，會使杠桿右端下傾的是（１）在杠桿兩側同時各減掉一個鉤碼；（２）在杠桿兩側鉤碼下同時各加掛一個鉤碼；（３）將杠桿兩側的鉤碼同時各向外移動一個小格；（４）將杠桿兩側的鉤碼同時各向內移動一個小格。A
(1)(3)　
B(2)(4)　C
(2)(3)
D(1)(4)【答案】A【變式訓練】如圖5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（
）A．左端下降
B．右端下降
C．仍然平衡
D．無法判斷【答案】A43.(2012哈爾濱)如圖，工人用撬棍撬起石塊，O為支點．(1)畫出阻力F2的力臂L2．(2)畫出工人在A點施加的最小動力F1的示意圖．【答案】
例4．如圖是搬運泥土的獨輪車，獨輪車屬于
杠桿（選填“省力”或“費力”）．設車箱和泥土的總重G=1000N，運泥土時從A點提起獨輪車把手的力是F，F的力臂是
m，F的大小至少是
N．【答案】省力
1.6
250例5．在電視劇《三國》中，有這樣一個情景：一群士兵用力拉動一個杠桿，會將石塊拋向敵方陣營。它是一個
杠桿。要把石塊拋出去，圖中作用在A點的力沿
方向最小（填a、b或c）。【答案】費力
C例6．如圖所示是某同學做俯臥撐時的示意圖，他的質量為56kg。身體可視為杠桿，O點為支點．A點為重心。（10N/
kg）
(1)
該同學所受重力是多少？(2)
在圖中畫出該同學所受重力的示意圖，并畫出重力的力臂L1（3）若0B=1.0m，BC=0.4m，求地面對雙手支持力的大小
【答案】(1)
G=mg=56㎏×10N/
kg=560N
(2)
按要求作圖完整（3）0C=0B+
BC=1.0m+0.4m=1.4m
根據杠桿的平衡條件
G●
OB=F
●
OC
F=
G●
OB／OC
=560N×1.0m／1.4m=400N例7．小明要測量一根1m左右、粗細和質地都均勻的細木棒的質量，通過估測發現木棒的質量會超出現有天平的量程．于是，他想用其他方法進行測量．現有器材：天平、一塊質量適當的金屬塊、一把量程為20cm的刻度尺和幾根足量長的細繩．只利用現有器材請你幫他設計測量這根細木棒質量的方案，要求：（1）寫出主要實驗步驟和需測量的物理量；（2）寫出木棒質量的數學表達式（用測量量表示）。【答案】（1）主要實驗步驟：①用天平稱出金屬塊的質量m；②用細繩和刻度尺測出木棒的長度L；③將用細繩系好的金屬塊系在木棒的一端，然后再將另一細繩一端做成繩環套在木棒上，用手提起該繩的另一端，并移動繩環的位置，使木棒保持水平平衡；④用細繩和刻度尺測量出繩環到系金屬塊那端的木棒長度L′．（2）如圖，以O為支點，∵杠桿平衡，∴G鐵×L′=G×（L﹣L′）即：mg×L′=Mg×（L﹣L′）解得：木棒的質量：M=m四、專題過關（課堂練習題選擇：注重訓練、檢測學生的基礎知識和基本能力，題型最好涵蓋與知識點相關的不同類型，提倡習題合理變式，難度順序遞增，提升學生對知識的理解和應用的能力，此模塊由教研培訓員完成，區域教研需研討，有必要時進修改和補充，老師輔導學生完成。）1．劉佳的媽媽從超市買回一袋胡蘿卜，劉佳撿了一個最大的用細線系好掛在彈簧測力計上（如圖所示）．胡蘿卜重為　
N，如果在系線處將胡蘿卜切成兩段，則GA　
　GB（選填“大于”、“小于”或“等于”）答案：2.4；大于2．如圖所示，輕質木桿AB可以繞O點轉動，OA的長度是OB的三倍，A端細線下所掛280N的重物靜止在水平地面上，在B點用600N的動力豎直向下拉動，木桿靜止不動，則重物對水平地面的壓力為
N，此木桿為
（填“省力”
“費力”或“等臂”）杠桿。答案：80；費力3．
如圖所示，—根鐵棒在水平拉力F的作用下，以O點為轉軸，由豎直位置逆時針勻速轉向水平位置的過程中，動力F與動力臂L的大小變化是A．F增大，L增大
B．F減小，L減小
C．F增大，L減小
D．F減小，L增大答案：C4．（2011年中考·浙江義烏卷）如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面，則（
）A.F甲>F乙，因為甲方法的動力臂長
B.F甲F乙，因為乙方法時阻力臂短
D.F甲=F乙，因為動力臂都是阻力臂的2倍答案：D
5．如圖所示，長度為2L的輕質細桿可在豎直面內繞豎直墻壁上的固定轉軸O無摩擦地轉動．AB為一段長度為1.5L的不可伸長的輕繩，繩AB能承受的最大拉力為F，現將繩的兩端AB分別與墻壁及桿相連，使桿始終保持水平．則桿的末端C處可懸掛重物的最大重力為
．答案：3F/86.如圖所示，輕質杠桿OA中點懸掛重為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，則力F的大小是_______________，保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中，力F將_____________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。答案：30N；不變7.如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個。（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當杠桿靜止時，發現杠桿右端下沉。此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向　　(選填“左”或“右”)調節，使杠桿在不掛鉤碼時，保持　　
并靜止，達到平衡狀態。這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量　　
。（2）杠桿調節平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：　　　　　　　　　。他這樣得出的結論是否合理？　　　　；為什么？　　　　　　　　　　　　　　　　。（3）實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖乙所示裝置進行探究，發現在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是：　
　　　　　。答案：（1）左；水平；力臂
（2）F1
l1=
F2
l2；不合理；結論具有偶然性（結論沒有普遍性）（3）杠桿自重的影響。
五、課后作業（主要由教研培訓員完成，課后作業建議題目難度設置上有梯度，體現重點知識和能力考核，難度高于課堂練習，區域教研需研討，有必要時進修改和補充，學生獨立完成。）1．下列實驗中沒有用到控制變量法的是（
）A．探究杠桿的平衡條件
B．探究電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關C．探究液體內部壓強特點
D．探究導體的電流與它的電壓、電阻的關系答案：A2．在科學實驗時，為了減小誤差或尋找普遍規律，經常需要進行反復多次實驗。①“測量物體的長度”時，多次測量②“研究杠桿的平衡”時，改變動力(臂)和阻力(臂)，多次測量③“研究串、并聯電路的電流特點”時。換用不同定值電阻，多次測量④“用電壓表和電流表測導體的電阻”時，多次測量電阻兩端電壓和通過電阻的電流值上述實驗中尋找普遍規律的是(
)A．①②
B．①③
C．②③
D．②④答案：C
3.在研究杠桿平衡條件的實驗中：（1）小明調節杠桿在水平位置平衡后，按圖8所示，通過加掛鉤碼分別改變F1、F2，仍使杠桿在水平位置平衡，并用刻度尺在杠桿上測出對應的L1和L2，記錄的實驗數據如下表：次數F1/NL1/cmF2/NL2/cm11824228116321238小明通過觀察以上實驗裝置，并分析數據得出杠桿平衡的條件是：“動力乘以動力作用點到支點的距離=阻力乘以阻力作用點到支點的距離”．小華認為小明的結論不正確，小華為了驗證自己的觀點，只將圖8中的F1改用彈簧測力計來拉，實驗中改變拉力的＿＿＿＿，仍使杠桿在水平位置平衡時，比較拉力的＿＿＿，即可證明小華的觀點是否正確．（2）某同學利用身邊的塑料直尺和硬幣若干來驗證杠桿平衡的條件，如圖9所示，當杠桿在水平位置平衡時，他測出從支點O到硬幣邊緣的距離作為力臂L1和L2的大小，他測力臂的方法是＿＿＿的（選填“正確”或“錯誤”）．如果將兩邊的硬幣以相同速度同時勻速向支點移動的過程中，則杠桿＿＿＿＿（選填“仍平衡”、“向左傾斜”、“向右右傾斜”）．答案：（1）方向
大小
（2）錯誤
向左傾斜4.如圖所示，杠桿OA可繞支點O轉動，B處掛一重物G，A處用
一
豎直力F.當杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時，為了使杠桿平衡，則(
)A.
F大小不變，但F＜G
B.
F大小不變，但F＞GC.
F逐漸減小，但F＞G
D.
F逐漸增大，但F＜G答案：過A、B分別作墻的垂線交墻于F、E∴AF∥BE
∴三角形AFO∽三角形BEO（當杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時，始終一樣）∴AF/BE=AO/BO
∵AO/BO是不變的
∴AF/BE也不變又∵G不變，∴F也不變
∵AF始終大于BE，∴F＜G5.如上圖所示，李師傅想用最省力的方法把一個油桶推上臺階，請你在圖中畫出這個力的示意圖。答案：6.如圖所示，杠桿AOB的A端掛重為GA的物體，B端掛重為GB的物體，杠桿平衡時AO處于水平位置，若AO＝BO，杠桿自重不計，則GA和GB的大小關系是(　　)A．GA>GB　B．GA＝GBC．GAD．無法比較答案：A六、專題總結（重點總結本專題知識涵蓋的基本知識點回顧，常用教學方法，教學建議,,主要由區域教研組長帶領同學科老師完成,同時，將內容整理到區域教研成果記錄中）
【教學建議】以提問的形式，讓學生回顧本堂課的幾個大知識點中的要點，可以畫出本節的知識樹。同時將課堂練習中做錯的題的錯因進行回顧，讓學生復述注意事項和解題思路。
F甲
F乙
乙
O
·
甲
O
·
B
A
·
·
圖8
圖9
PAGE

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