杠杆 教学案例

人教版第十三章力和机械 第四节杠杆 新授

物理教学案

一、学习目标

1、知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。

2、知道有关杠杆的一些名词术语，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。

3、理解杠杆的平衡条件，并能用来解决简单的问题。

二、教学重点：杠杆的平衡条件

教学难点：力臂的概念 、变形杠杆的分析

三、学习研讨

（一）杠杆概念

1、杠杆定义

▲演示：用一支棍撬起一块大石头（模拟撬粉笔盒）

▲杠杆定义：

举出在日常生活当中见过的杠杆：

2、杠杆的五个要素：

支点：

动力：

阻力：

注意：动力、阻力指的是作用在杠杆上的力，受力物体是杠杆，作用点在杠杆上。

（动力作用线：）

动力臂：

(阻力作用线：)

阻力臂：

（二）实验：研究杠杆的平衡条件

1、实验目的：

2、实验器材：

3、数据记录

4、结论：杠杆的平衡条件：

如果用字母表示的话这个公式可以写成：

这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。

这个关系式也可以写成下面的形式：F₁/F₂=l₂/l₁也就是说，当阻力和阻力臂一定的时候，我们使用杠杆所用的动力是与动力臂成反比的，动力臂越大，所用的力就越小，这也就可以解释为什么我们可以用较小的力产生较大的力了。

四、杠杆的应用

1、生活中的杠杆

（1）举例

（2）作图并找出五要素

2、三种杠杆：

(1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1 F2。特点是： 。（如剪铁剪刀，铡刀，起子）

(2)费力杠杆：L1

(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1 F2。特点是 。（如：天平）

四、基础训练

一、填空题：

1、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图可知它的支点是 点(填“A”、B”或“C”)，在匀速拉起时，它属于一个______杠杆(填“省力”或“费力”)，并在图中画出动力臂L₁。

２、图1所示的钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具，钢丝钳是__________杠杆。(填“省力”或“费力”)

图1

3、杠杆平衡时，分别沿图示三个不同的方向用力，比较三个力臂的关系L₁ L₂ L₃（填大于、小于、等于。）

4、用杠杆去撬动一块石头，如果杠杆的动力臂长2米，阻力臂长40厘米，那么只要用 牛顿的力就能撬起重500牛顿的一块石头。

5、如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当 阻力臂；如果为了少移动距离，那么动力臂应当 阻力臂。无论使用哪种杠杆，都 既省力又少移动距离。

6、一条扁担长1.2米，左端担100牛顿的重物右端担50牛顿的重物，那么肩头应担在距离左端 厘米处才能使它平衡。

7、有一架天平，左右两臂长度不等，若把物体放在它的左盘里，称得这物体的质量是100克；若把同一物体放在右盘里，称得它的质量是121克，则该物体的真实质量是 克，这架天平左右两臂长的比为 。

二、判断题

1、从支点到动力作用点的距离叫做动力臂。（ ）

2、只要力的作用线不通过支点，力臂就不会为零。（ ）

3、钓鱼时使用的吊鱼杆是费力杠杆。（ ）

4、杠杆的长度等于动力臂与阻力臂长度之和。（ ）

5、有力作用在杠杆上，力臂可能为零

三、选择题

1、一根长度为L，物重为G的均匀木条，支在中点时刚好平衡。如果左端锯下全长的1/4，并放在剩余部分上面，木条还能 （ ）

A．保持平衡 B．右端下沉 C．左端下沉 D．无法判定

2、如图。把一把米尺，从中点支起，两边分别挂相同砝码分别是2个和4个，那么下列情况下，哪种情况还能保持平衡

A．两边砝码组各向支点处移近一个格

B．两边砝码组各向支点处移远一个格

C．两边钩码组各减少一个钩码

D．两边钩码组各减少一半钩码

3．如图所示杠杆，Ｏ是支点，杠杆质量不计，在Ａ、Ｂ两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体（甲的质量大于乙），此时杠杆平衡，下列情况中能使杠杆重新平衡的是（ ）

Ａ将甲乙两物体向支点移动相同的距离

Ｂ将甲乙两物体远离支点移动相同的距离

Ｃ在甲乙两端分别挂上质量相等的物体

Ｄ在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体

4、 图2所示，人的前臂可视为杠杆，当曲肘将茶杯向上举起时，下列说法中正确的是( )

A、 前臂是省力杠杆

B、 前臂是费力杠杆

C、 前臂不是杠杆

D、 无法确定

5、图３所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是( )

A、 三个杠杆都是省力杠杆；

B、 三个杠杆都是费力杠杆；

C、 ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆；

D、ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。 图３

三．作图题：（每题５分，共１０分）

1．图是用扳手转动螺母的示意图(螺母的中心为支点Ｏ)，请在图中画出动力的力臂。

2．图５所示，杠杆AO在力F₁、F₂的作用下处于静止状态L₂是力F₂的力臂，在图中画出力F₂。

四、计算题

1、有一个1.2米长的杠杆，在它的左端挂40牛顿的重物，右端挂60牛顿的重物。要使杠杆平衡，支点位置应该在哪里？如果两端重物各减小10牛顿，要使杠杆平衡，支点怎样移动？

2、一根2米长的粗细不均匀的木棒，若支点在距细端1.5米处木棒恰好平衡，若在距粗端1.5米支持它，则要在细端加98牛顿的力。

求：（1）木棒重心的位置距粗端多少米？

（2）木棒物重多少？