探究杠桿的平衡條件經(jīng)典導(dǎo)學(xué)案(含答案)

1、九年級上冊物理復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案學(xué)生：課題名稱探究杠桿的平衡條件時間2012年2月日第課時課型新課課時3主備人張婉審核人教學(xué)目標(biāo)：1、知道杠桿五要素，會畫杠桿的示意圖，理解杠桿的平衡條件并能靈活運(yùn)用解題教學(xué)重點(diǎn)：探究杠桿的平衡條件；教學(xué)難點(diǎn)：關(guān)于杠桿的作圖；知識網(wǎng)絡(luò)和知識點(diǎn)：一、(1)什么是杠桿的平衡狀態(tài)杠桿處于 或。(2)猜想：杠桿的平衡可能與哪些因素有關(guān)(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)器材：。測量的物理量：。討論：A、B兩圖中的杠桿處于靜止平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)時采用哪幅圖為什么（4）實(shí)驗(yàn)步驟：1 .調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。（注意：左右兩端平衡螺母都往 處調(diào)。）2 .在杠桿的左側(cè)掛上適量的鉤碼，用彈簧測力計(jì)在杠桿右側(cè)豎直向

2、下拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測力計(jì)示數(shù) F1,鉤碼對杠桿的拉力 F2是阻力。3 .只改變鉤碼數(shù)量（即只改變 F2）或只改變鉤碼的位置（即只改變12）,或只改變彈簧測力計(jì)的位置（即只改變1 1）,分別觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化，得出三組數(shù)據(jù)，記錄在表格中：測量序號F1/NL1/cmF2/NL2/cm分析比較表中數(shù)據(jù)，得到結(jié)論：杠桿平衡時滿足下列條件二、杠桿的應(yīng)用和分類由杠桿的平衡條件：F11 1 = F21 2變形為二（1）杠桿可分為三類：（2）對于不同類型的杠桿分別舉例：（3）作用在杠桿上的最小動力的作圖方法（求作最小動力問題，就是轉(zhuǎn)化為找最長力臂問題。)找最長力臂，一般分三種情況:(1

3、)在動力的作用點(diǎn)明確的情況下，就是以支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線作為力臂，這個力臂最長，過力的作用點(diǎn)作力臂的垂線，正確確定力的方向從而作出最小的力；經(jīng)典例題：易錯點(diǎn)例題：例 如圖所示，在A點(diǎn)作出使杠桿平衡的最小力的示意圖。例如圖所示，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上 A點(diǎn)。請作出拔釘子時所用最小動力F的示意圖。(2)在動力作用點(diǎn)未明確規(guī)定時，首先應(yīng)找出距支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)作為動力作用點(diǎn)，然后再按(1)的步驟完成；重點(diǎn)例題：例 下左圖中，畫出使杠桿 AB在圖示位置靜止日所用最小力F的作用點(diǎn)和方向。例 下右圖中，畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖(要求保作圖痕跡)例 如圖，唐師傅想用最省力的方法把一

4、個油桶推上臺階.請你在圖中畫出這個力的示意圖.(3)在支點(diǎn)不明確的情況下，首先要通過比較找出合適的支點(diǎn)，進(jìn)而找到動力作用點(diǎn)，再按(1)的步驟完成?？键c(diǎn)例題: 例 如圖所示，用撬棒撬起大石頭，向上、向下用力都可以，農(nóng)民伯伯想用最省力的方法撬起大石頭，請你在圖中畫出這個力的示意圖。課堂練習(xí):f I ? r T 1圖 8-111 .作用在杠桿上的動力為50N,阻力為600N,杠桿恰好平衡，則杠桿的動力臂和阻力臂之比為 。（題型四）2 .如圖8-11所示，杠桿每小格的長度相等，質(zhì)量不計(jì)，以 O為支點(diǎn).杠桿的左端掛有物體 M,支點(diǎn)右邊的A處掛鉤碼，杠桿平衡.若將支點(diǎn)移到B點(diǎn)，要使杠桿重新平衡，在 A點(diǎn)應(yīng)

5、掛 個相同的鉤碼。（題型三）3 .如圖8-12所不，AB為一根質(zhì)量不計(jì)的細(xì)棒，用繩在O處吊起，當(dāng)A、B兩端分別掛兩個重物甲、乙時恰好平衡.若 OA=, OB=,甲的質(zhì)量為1 0 kg,則乙的質(zhì)量為kg.（題型四）4 .下列工具中，屬于省力杠桿的是（）（題型四）A.夾郵票用的鐐子B.理發(fā)師修剪頭發(fā)用的剪刀C.剪鐵絲用的鋼絲鉗D .釣魚用的魚竿5 .如圖8-13所示的杠桿中，動力的力臂用L表示，圖中所畫力臂正確的是（）（題型一）6.在圖8-14中畫出力F1和F2的力臂.（題型一）7.如圖8-15,工人師傅用吊車搬運(yùn)集裝箱.集裝箱重圖 8-15104N,支撐桿對吊車臂的支持力為F.在圖中畫出集裝箱所

6、受重力的圖示和支持力F對轉(zhuǎn)動點(diǎn)8 .工人剪鐵皮時，有時用兩根鐵管套在剪刀柄上（如圖8-16）,這是什么道理（題型四）9 .在研究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，有一組同學(xué)猜想杠桿的平衡條件可能是“動力+動力臂=阻力+阻力臂”。他們經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，獲得了下述數(shù)據(jù):動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是，他們認(rèn)為自己的猜想得到了驗(yàn)證。你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)過程存在什么問題（題型三）10.圖8-17中，OB為輕質(zhì)杠桿,杠桿的B端掛一個所受重力為平位置上平衡，在（題型四）課堂練習(xí)答案：1 . 12 ： 16 .如圖8-1所示7 .如圖8-2所示8 .這樣可以增加動力臂的O/=60cm, A

7、B=20cm。在60N的重物，要使杠桿在水A點(diǎn)加一個多大的豎直向上的拉力2. 5O的力臂.（題型一）度，從而更加省力.9 .不能只憑一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，必須在多次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過分析才能得出結(jié)論；單位不同的兩個物理量不能直接相加10 . 80N課后鞏固訓(xùn)練:（一）、上次未過關(guān)知識專題訓(xùn)練5.用力F=40N按住一重10N的木塊，如圖所示，當(dāng)木塊相對豎直墻壁靜止不三動時，木塊受到的摩擦力的大小（）F-A. 30NB . 40N C . 50N D . 10N（二）、本次課堂知識鞏固訓(xùn)練1、下列常用的工具中屬于省力杠桿的是;屬于費(fèi)力杠桿的是 鐐子側(cè)刀理發(fā)剪刀天平剪修樹木的剪刀起子釣魚桿在這一位置靜

8、止的好處火鉗汽車上的剎車閘 撬棒2、如圖，一輕質(zhì)杠桿 OA在力Fi、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。lF2的力臂，請?jiān)趫D中畫出 F1的力臂li和力F2的示意圖?！竞献魈骄俊?、以下是小麗和小宇同學(xué)在研究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的情況：在進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)時，應(yīng) 先調(diào)節(jié)杠桿使 它在 位置靜止， 是。若杠桿被支起后，左端高右端低，則應(yīng)進(jìn)行的操作小麗在實(shí)驗(yàn)時，忘了一部分?jǐn)?shù)據(jù)的記錄，請你幫助完成下表:次數(shù)動力Fi/N動力臂l i/m阻力F2/N阻力臂l2/m12124實(shí)驗(yàn)時，老師只給小麗10個相同的鉤碼，當(dāng)在杠桿的左端掛上如圖位置的三只鉤碼時，則為使杠桿平衡，小麗應(yīng)在杠桿的另一端的什么位置處掛幾個鉤碼當(dāng)小宇在拉著

9、彈簧測力計(jì)使杠桿在如圖位置平衡,讀出測力計(jì)的示數(shù),并從杠桿上直接讀出對應(yīng)的力臂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：動力X動力臂W阻力X阻力臂，于是小宇說，杠桿平衡條件在此種情況不成立，你知道其中的原因嗎2、如圖，用杠桿撬一塊石頭，杠桿上A點(diǎn)是動力作用點(diǎn)，動力可以向上，也可以向下。（1）當(dāng)動力向下時，在圖上標(biāo)出杠桿的支點(diǎn)（2）在杠桿上畫出撬動石塊的最小動力F。知識鞏固訓(xùn)練2一選擇題1 （2010紹興）如圖，用測力計(jì)將長桿一端 A微微抬離地面，測力計(jì)示數(shù)是 F1；同理，用測 力計(jì)將長桿的另一端 B微微抬離地面，測力計(jì)示數(shù)是 F2。則長桿的重力是（測力計(jì)保持豎直向上）（）A. (F1+F2)/2B. F1+F2 C . F

10、1/F2（2010 廣州 ）60kg 的人站在蹺蹺板某一位置時， 蹺蹺板處于如圖 11 所示的平衡狀態(tài) 由此可估測 的質(zhì)量約為A 20kg B 30kg C 60kg D 120kg探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)杠桿左端低，右端高，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右” 調(diào)節(jié)；實(shí)驗(yàn)時，在 A點(diǎn)懸掛兩個總重為1N的鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測力計(jì)豎直向下拉（如圖所示），使杠桿在水平位置再次平衡，則拉力應(yīng)為_N ,此時杠桿屬于 杠桿.答案：右；費(fèi)力7（2010長沙）31.如圖所示，在輕質(zhì)杠桿 OA的A端掛一邊長為10cm的正方形石塊，在 OA的中點(diǎn)施加一豎直向上的力 F,當(dāng)力F=

11、40N時，杠桿在水平位置平衡，則石塊重 No其密度為 kg/m3,將石塊浸沒于盛水的燒杯中，若杠桿仍在水平方向再次平衡，則F=No答案;20 2 x 103208 （2010六盤水）13 .開瓶時使用的開瓶器如圖3甲，可以簡化成不計(jì)重力的省力杠桿如圖3乙，若F1和F2都與杠桿垂直，且 AO=6cm BO=l cm, F1=25 N,貝U F尸 N 。答案：1509 （2010年東營）18.某同學(xué)在做單臂俯臥撐運(yùn)動，如圖所示。他的重心在A點(diǎn)，所受重力為520N,他將身體撐起處于平衡狀態(tài)時，地面對手的支持力為32010 （2010廈門）22 .如圖所示，秤泥的質(zhì)量為100 g ,秤桿的質(zhì)量忽略不計(jì)

12、。秤桿水平靜止時，OA=5cm OB=25 cm,則被測物的質(zhì)量為kg 。若秤泥有缺損時，則桿秤所示的質(zhì)量值 被測物的真實(shí)質(zhì)量值（選填“小于”、“等于”或“大于”）。答案：；大于11 （2010荊州）52.如圖所示，一塊均勻的厚木板長15m,重400N,對稱的擱在相距 8m的A B兩個支架上。一個體重為 500N的人，從A點(diǎn)出發(fā)向左走到離 A點(diǎn) m 處時，木板 將開始翹動。答案:計(jì)算題1 （2010武漢）高壓起重氣墊是一種適合于地震救災(zāi)的起重工具。它由如圖甲所示的高壓氣 瓶、氣管、閥門與氣墊連接而成。起重時，氣墊放入重物與地面的間隙之間，由高壓氣瓶向 氣墊內(nèi)充氣，氣墊在短時間內(nèi)可把重物舉起一定

13、高度。高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時，氣瓶內(nèi)的氣體溫度 ,內(nèi)能。如果高壓起重氣墊在5s內(nèi)可將105N的物體舉高，則其功率為W 。圖乙中，質(zhì)地均勻的長方體石板長為 2ml重為6X104N當(dāng)氣墊內(nèi)最高氣壓比外界高106Pa時，石板恰好被頂起，此時氣墊和石板的接觸面是連長為20cm的正方形。多遠(yuǎn) 在圖乙中畫出氣墊恰好頂起石板時的阻力臂l 2。氣墊恰好頂起石板時，氣墊的中心至少離石板右端的支點(diǎn)2（2010恩施）如圖所示，把一根質(zhì)量是2kg且質(zhì)量均勻分布的木棒 AO映O點(diǎn)懸掛（AO=3OB,當(dāng)在 B 端掛一個重物時，木棒恰在水平位置平衡。求此重物的質(zhì)量是多少？答案： 2kg3（2010 義烏 ） 某科學(xué)興趣小組

14、利用硬棒（質(zhì)量一可忽略不計(jì)）、細(xì)線、若干已知重力的物體、刻度尺等器材來研究杠桿平衡的條件。如圖所示，在C 處掛一待測物體B ， 當(dāng)重為 8 牛的物體 A 掛在 D 處時， 硬棒在水平位置平衡， 用刻度尺測得OC 為 6 厘米， OD 為18 厘米。（ 1 ）此時物體 B 的重力是多少牛( 2 )保持 O 點(diǎn)位置和物體A 的重力不變，在 C 處掛上不同重力的物體，移動物體A 的位置， 使硬棒在水平位置平衡， 分別在 OE 上標(biāo)出相應(yīng)的重力值所對應(yīng)的刻度， 就制成了一根能直接讀出待測物體重力的杠桿。問該杠桿的刻度是否均勻請說明理由。4 (2010常州)如圖所示，一輕質(zhì)杠桿 OA可繞。點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動，

15、A端用繩子系在豎直墻壁的B點(diǎn)，在杠桿的 C點(diǎn)懸掛一重為20N的物體，杠桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài).已知OA長為50cmOC長為 30cm, / OAB=30 .(1) 請?jiān)趫D中畫出繩子對杠桿拉力 F 的力臂(2) 拉力 F 的大小是多少答案：解：1） F的力臂如圖所示。2）如圖，在 RtOA計(jì)，/ OAD=90 ,OD=1/2OA=1/2*50cm=25cm根據(jù)杠桿平衡條件得：F*OD=G*OC 有F*25cm=20N*30cm 解得F=24N（三）、附加題訓(xùn)練5 （2010湘潭）26. （6分）如圖，長、重10N且密度不均勻的金屬桿，可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。現(xiàn)用豎直向上的拉力 F使金屬桿保持水平，測出。點(diǎn)到拉力F的距離及F的大