《9.1、科学探究：杠杆的平衡条件》第1课时学案

《9.1、科学探究：杠杆的平衡条件》第1课时学案
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
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： 。
力臂： 。
(第2题)
(第3题)
(第4题)
(第2题)
丙
(第5题)
(第7题)
F
O
图甲
x
(第8题)
x/m
0
F/N
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
40
20
10
5
图乙