第十一章 第一节 杠杆
一、学习目标：
1．在对生活中的钢丝钳、羊角锤、螺丝刀、开瓶扳手等工具的使用中认识什么是杠杆；
2．经历螺丝刀撬图钉的探究活动，能说出杠杆的五要素，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂；
3．经历“探究杠杆的平衡条件”的探究活动，理解杠杆的平衡条件是什么，学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律。
二、预习交流：
1．我在生活中经常会见到或用到的工具有……
2．我发现这些工具在使用时，能够……，同时我又产生了一些疑问……
三、互动突破：
(一)杠杆
活动一：拔图钉
木板上有一只图钉，⑴请你尝试用手直接把它拔出来；⑵选择一样工具将它拔出；在你拔出图钉的方法中，哪种方法更方便、更省力？
活动二：观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点；
像上述使用到的钢丝钳、螺丝刀、羊角锤、开瓶扳手、衣服夹子等工具，都是一根在 作用下可绕 的硬棒，在物理学中，我们把它们称做 。你还能举出生活中应用到的杠杆的事例吗？
(二)杠杆的五要素
活动三：认识与杠杆有关的名词
1．画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。
分别认识支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l1、
阻力臂l2。
2．作出下图在闸刀使用中的两个力臂，并标明L1和L2。
(三)探究杠杆的平衡条件
活动四： 探究杠杆的平衡条件
1．杠杆的平衡状态： 或 。
2．将杠杆从其中点支起，并调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置上平衡，这样做是为了克服 的影响。挂上钩码后，通过移动钩码或测力计的位置，仍使杠杆在水平位置上平衡，这是为了便于 。
3．分下列几种情况探究杠杆的平衡情况，并将结果记录在课本中的表格里。
①保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量，观察弹簧测力计的示数；
②保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置，观察弹簧测力计的示数；
③保持钩码数量和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的位置，观察弹簧测力计的示数；
4．分析、比较表中的数据，你得出的结论是： 。
古希腊学者 首先总结出了杠杆的平衡条件，也被称为 。
四、总结提升：
五、当堂训练：
1．下列各种说法中错误的是( )
A．杠杆一定要有支点 B．杠杆可以是直的，也可以是弯的
C．杠杆的力臂可以不在杠杆上 D．杠杆的长度等于动力臂与阻力臂长度之和
2．画出下列杠杆的动力臂和阻力臂
3．如右图实验装置中(1)实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端螺母向 (填“右”或“左”)边旋一些，使杠杆在水平位置平衡；(2)实验时只有10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)
答：(1) ；
(2) ；
4．如图所示的杠杆，每个砝码重均为1牛顿，杠杆
处于平衡状态，若在杠杆两边各减去一个砝码，则：( )
A. 杠杆保持平衡 B. 杠杆左边向下倾
C. 杠杆右边向下倾 D. 无法判断
第十一章第一节杠杆第1课时课后作业
一、第一节第一课时课后巩固
1．关于杠杆及其力臂，下面说法中正确的是（ ）
A．动力臂与阻力臂的比值越大，就越省力
B．动力、阻力只能分别作用在杠杆支点的两侧
C．动力的方向总是与阻力的方向相反
D．从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂，且力臂的大小不可能为零
2．在“研究杠杆平衡条件”实验中，实验时先调节杠杆在_________位置平衡，当在Ａ处挂三个钩码如右图所示，要使杠杆平衡应在Ｂ处挂_________个钩码（每个钩码质量均100g）。拿去Ｂ处钩码，改在Ｃ处用弹簧测力计竖直向上拉，杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为_________N。
3．在研究“杠杆平衡条件”实验中，王亮同学猜想：杠杆平衡的条件可能是：动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂；马欣同学猜想：杠杆平衡的条件可能是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；他们共同通过实验，获得了一组数据。如下表。
动力（F1/N）
动力臂（L1/㎝）
阻力（F2/N）
阻力臂（L2/㎝）
3
6
6
3
根据上表数据，他们都认为自己的猜想是对的，对方是错误的，那么你对他们实验验证方法的看法是：
4．如图甲所示的钢丝钳，A为剪钢丝处， B为手的用力点，0为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2；在图丙中画出小锤所受阻力F2以及动力F1的力臂。
5．如上图所示AOB为轻质杠杆，B端挂重物G，A端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是（ ）
A．F2最小 B．F4最小 C．F1最小 D．F3最小
6．将重为5N和15N的甲、乙两物体，分别挂在杠杆的左右两端。若杠杆的重力忽略不计，当杠杆平衡时，左右两边力臂长之比为（ ）
A．3:1 B．2:1 C．1:3 ?? D．4:1
7．如右图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）Ｆ的作用下以Ｏ点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l1，阻力臂为l2则（ ）
A. Ｆ增大，l1减小，l2增大 B.Ｆ增大，l1减小，l2减小
C. Ｆ减小，l1增大，l2增大 D. Ｆ减小，l1增大，l2减小
8．如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力通过“位移传感器”竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重（ ）
A．5 N B．10 N
C．20N D．40 N
二、第一节第二课时课前预习：
1．剪刀是生活中常见的工具（如图所示），它也是一种杠杆，你是否注意到，从事不同行业的人们所用的剪刀各有特色。请你分别使用一下（或做个调查）图中所示的剪刀，它们各有什么优点？你能把它们进行分类吗？
2．如图撬棒是一种杠杆，小明和小芳在讨论用撬棒撬起大石头时，发生了争执，小明认为应该向上用力，而小芳认为应该向下用力，请说说你的意见。
答： 。
课题：11－1 杠杆
课型：新授课
教学设计
设计
思路
本节课从“拔钉子”的活动入手，介绍简单机械中的杠杆以及杠杆的五要素。通过探究实验，让学生总结出杠杆的平衡条件，培养学生动手实验的能力以及总结归纳的能力。通过对杠杆平衡条件的进一步分析，了解杠杆的分类，加深学生对这三类杠杆的理解，最后让学生阅读“生活，物理，社会”，使学生感到生活中处处有物理，并培养学生的自学能力。
教
学
目
标
知识
和
技能
1.初步认识杠杆。
2.知道杠杆的五要素，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。
3.理解会杠杆的平衡条件，能用杠杆的平衡条件解决简单的问题和进行简单的计算。
4.了解杠杆的应用，会将杠杆分类 并了解杠杆分类的原则，并能进行简单的小制作。
过程
与
方法
1.通过画杠杆示意图和力臂，训练作图，识图的能力。
2.经历探究杠杆平衡条件的过程，学会从物理现象和实验中归纳简单的科学规律。
情感、态度与价值观
通过了解杠杆在生活中的实际应用，才而提高学习物理的兴趣。
通过独立探究，探讨交流，培养实事求是的科学态度。
重点
难点
重点
有关杠杆的名词、探究杠杆的平衡条件、杠杆示意图的画法。
难点
杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。
教学准备
铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计等
教学过程提要
教 学 环 节
集 备 意 见
个 人 复 备
一、
复习
旧知
引入
新课
趣味实验：教师请男女学生各一名上讲台，男同学用手拔钉子，女同学用羊角锤拔钉子。
教师提问：是不是女同学的力气比男同学大？为什么？学生回答：不是，因为她使用了工具。
这个工具就是我们今天要复习的杠杆。
也可以让学生自己举例子，加深这方面的理解。
二、
讲授
新课
（新知
探究）
杠杆的五要素
利用如图所示的投影片介绍杠杆的定义和五要素（学生思考理解并加以记忆）
练习（小黑板）：作出下图中各力的力臂
杠杆的平衡条件
教师提问：①杠杆的平衡状态是指什么？②杠杆处于平衡状态时满足什么条件？
学生回答：杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2
教师提问：你们能不能用实验探究的方法来验证杠杆的平衡原理呢？
学生实验：学生对照投影片上的实验步骤进行实验，教师来回指导（教师在实验前先介绍实验仪器）
实验步骤：①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时平衡， ②将数目不等的钩码分别挂在杠杆的两侧，分别作为动和阻力。调节钩码悬挂的位置，使杠杆在水平位置，分别测出动力臂L1和阻力臂L2，将实验数据填入下面的表格实验次序1中。③改变动力和阻力的大小，仿照上述方法再做两次，将所测得的数据分别填入表格实验次序2和3中。，
实验次序
动力F1
动力臂L1
阻力F2
阻力臂L2
1
2
1.交待力臂的画法：
用直角三角板一边沿力的作用线，另一边过原点O 。
学生实验
作图是非常重要的，学生对力臂的作图有一定的困难，教师应给与及时的纠正与辅导。
让学生自己讨论，通过活动激发学生的学习兴趣，并使学生亲自体验到学习的乐趣。
学生实验可以有误差，教师可以向学生假设.
到三、
拓展
延伸
3
例题1：如图所示，AB=100cm的杠杆，可绕B点转动，在A端挂一重为G=10N的物体，并用细线系住A点，当AB保持水平位置，细线和AB成30度角，则拉细线的力F为多少？（杠杆自重不计）
例题2：甲、乙两人用长为1.5m的扁担抬一袋重为500N的大米，米袋系在扁担距甲端0.9m处。问：甲、乙各用多大的力在抬这袋米？
3、杠杆的应用
教师提问：杠杆的平衡条件有哪些应用？
①省力杠杆：L1>L2 费距离
举例：铡刀、羊角锤、道钉撬、铁匠剪刀、汽车刹车、瓶盖起子
②费力杠杆：L1举例：镊子、火钳、理发剪刀、缝纫机踏脚板、钓鱼杆
③等臂杠杆：L1=L2 既不省力也不省距离
举例：天平
1.应用举例：（请学生回答）
2. 最省力的方式是力臂最长。
学生阅读教材，思考并讨论
四、
课堂
小结
杠杆的平衡条件是：F1LI=F2L2
杠杆的种类有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
学生归纳
五、
布置
作业
课堂练习
板书
设计
11.1杠杆
杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂
杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2
省力杠杆：L1>L2 ，费距离
杠杆的应用 费力杠杆：L1等臂杠杆：L1=L2 ，既不省力，也不省距离
教
后
感
初三物理学案 课题：ξ11.1杠杆
1．在物理学中，我们把在 的作用下 的硬棒叫做杠杆，此硬棒可以是直的，也可以是 ．杠杆如果绕固定点O转动，则O点称为 ． 叫动力臂． 叫阻力臂．
2．如下图所示的杠杆，请画出杠杆的动力臂和阻力臂．
（5） （6） （7） （8）
（9） （10）
★3．如右上图所示，筑路工人用撬棒撬石头，O为撬棒的支点，请画出作用在撬棒上动力F的力臂．
4．在上图中画出斜面上“不倒翁”受重力的示意图，并画出重力相对于Ｏ点的力臂l 1． (黑点表示“不倒翁”的重心)
5.右上图是安装在安全文明小区进出口的栏杆(栏杆是一根粗细均匀的圆木杆)示意图，当在 A处施加一个压力F时，可将栏杆拉到如图所示位置，请在图中画出此时压力F的力臂L1，和重力G的力臂L2。
★6．在下图中，画出动力F1的力臂和阻力F2的示意图, 以及阻力臂
7．如图甲所示的钢丝钳，A为剪钢丝处，B为手的用力点，0为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2。
8．如图，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力F1的力臂，在图中补全F2的力臂以及动力F1。
★9．画出渔翁用力拉起鱼网时拉力的力臂。
课题：§11.1 杠杆 当堂训练
1．如果使用撬棒的动力臂是100 cm，阻力臂是30 cm，当用60 N的动力时，能撬动重______ N的物体
2．如图12—13所示，重为9 N的物体挂在B处，O为支点，要想使杠杆保持水平平衡，在A处施加的最小的力是_____N，方向_____。
图12—13 图12—14 图12—15
3．如果作用在杠杆上的动力是100 N，动力臂与阻力臂之比是5∶1，那么杠杆平衡时，阻力是_____N。
4．某杠杆匀速提起重物，动力等于重力的四分之三，这个杠杆动力臂与阻力臂之比是
5．如图12—14所示，用一根木棒撬大石头，没有撬动，为了撬动大石头，应将垫在木棒下的小石块向_____移动，这实质上是增大了_____，同时又减小了_____。
6．人的肱二头肌收缩使人曲臂时的情况如图12—15所示，人的前臂是一个_____力的杠杆，这种结构给人带来的好处是_____。
7．下表是某同学在实验中记录的杠杆平衡的部分数据，表中空格处所缺的数据请你填上。
实验次数
F1（N）
L1 (cm)
F1L1 ( N?cm)
F2 ( N)
L2( cm)
F2L2 ( N?cm)
1
0.98
5
10
2
1.96
30
2.94
8．关于力臂，下列说法中正确的是 [ ]
A．力臂是支点到力的作用点的距离
B．.杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和
C．力臂一定在杠杆上
D．有力作用在杠杆上，但力臂可能为零。
9．在图6中，O为支点，力臂最长的力是 [ ]
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
10．如图7所示，用力F将球形重物滚上台阶时，可以把它看成一个杠杆，那么 [ ]
A．它的两个力臂相等
B．这杠杆的支点是球心O点
C．这杠杆的支点是球与地面的接触点
D．这杠杆的支点是球与台阶的接触点
11、下列工具中省力杠杆是（ ）；费力杠杆是（ ）；等臂杠杆是（ ）。
