10.1 科学探究：杠杆的平衡条件 学案（无答案）

课题：第十章 机械与人
科学探究：杠杆的平衡条件
年级 班 姓名：
学习目标：1.杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。
2.理解力臂的概念，会画力臂。
3．理解杠杆的平衡条件。
学习重点: 杠杆的平衡条件。
学习难点：1.力臂的概念，会画力臂。
2.能用杠杆的平衡条件解决简单的问题和简单的计算。
一、学前准备
1.支点是
2.动力臂是
3.阻力臂是
4.杠杆平衡条件是
二、探究活动
（一）师生探究·解决问题
一．什么是杠杆？
1. 一根硬棒，在力有作用下能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
2. 杠杆中的几个名词。
(1) 支点 (2) 动力 (3) 阻力
(4) 动力臂 (5) 阻力臂
二．杠杆平衡条件实验。
1． 杠杆平衡是指杠杆静止不动或匀速转动。
2． 介绍实验步骤。
3． 数据及分析。
三．杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1 L1 = F2 L2
阻力F2、阻力臂 L2一定时，动力臂越长，越省力，反之。
①三种杠杆： (利用F1L1=F2L2分析可得出三类杠杆)
(1) 省力杠杆(L1> L2) 动力臂>阻力臂 特点：省力，但动力多移了距离。
(2) 费力杠杆(L1< L2) 动力臂<阻力臂 特点：费力，但动力少移了距离。
(3) 等臂杠杆(L1= L2) 动力臂=阻力臂 特点：不省力，不费力，不省距离，力臂相等。
②天平的左盘物体的质量等于右盘砝码的质量的道理：
L1
L2
G1
G2
∵F1=G1= m1g；F2=G2=m2g；L1=L2
∴根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，得
m1g?L1=m2g?L2
即： m1=m2
（二）独立思考·巩固升华
1.在如图所示的杠杆中，O是 ，若F1是动力，则F2是 ，动力臂是 ，阻力臂是
2.如图是拉吊桥的示意图，点P是吊桥的重心．请画出动力F1对支点O的力臂，并画出吊桥所受重力的示意图．
3.铡刀在使用时的受力情况如图所示，某学生在图中分别作出了F1?和F2的力臂L1和L2，其中
的作法不对．（选填“L1”、“L2”、“L1和?L2”）
4.开瓶时使用的开瓶器（图a），可以简化成不计重力的省力杠杆（图b），O为支点．若动力F1和阻力F2．都与杠杆垂直，且AO=6cm，BO=1cm，F1=25N，则F2= N．
5.在"研究杠杆平衡条件"的实验中
（1）把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将右端螺母向_____边旋转，使杠杆在水平位置平衡（填"左"或"右"）。
（2）实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码（用一种方法）．你的方法是_________。
（3）实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到三组数据并进行分析.这样做的目的是________ 。
三、针对训练
1．作用在杠杆上的动力为50N，阻力为600N，杠杆恰好平衡，则杠杆的动力臂和阻力臂之比为 　
2.下列工具中，属于省力杠杆的是　( )
A．夹邮票用的镊子 B．理发师修剪头发用的剪刀
C．剪铁丝用的钢丝钳 D．钓鱼用的鱼竿
3.秤砣的质量为100g，秤杆的质量忽略不计．秤杆水平静止时，OA=5cm，OB=25cm，则被测物的质量为 kg．若秤砣有
缺损时，则杆秤所示的质量值 被测物的真实质量值
（选填“小于”、“等于”或“大于”）．
4.如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是 ；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时婴儿车可视
为 杠杆（填“省力”或“费力”）．
5.如图所示，OA=AB=10cm，重物G=20N．要使杠杆平衡，
Fn= N．此杠杆属于 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）．若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则Fn （选填“变大”、“不变”或“变小”）
6.在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）某同学将杠杆悬挂起来发现杠杆的右端低，左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向 调节，使杠杆在
位置平衡．这样做的目的是 ．
（2）在杠杆的两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如下表：
实验次序
动力
F1/n
动力臂
L1/cm
3
F2/N
4
L2/cm
1
2.0
5
1.0
10
2
2.0
6
3.0
4
3
3.0
10
2.0
?

①请将表格处数据填写完整．
②根据表中数据，你得出的杠杆平衡的条件是：
四、反思与收获