探究杠杆地平衡条件经典导学案(含问题详解)

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1、word 九年级上册物理复习 导学案 学生：课题名称探究杠杆的平衡条件时间2012 年 2 月日第课时课型新课课时3主备人X婉审核人教学目标：1、知道杠杆五要素，会画杠杆的示意图，理解杠杆的平衡条件并能灵活运用解题教学重点：探究杠杆的平衡条件；教学难点：关于杠杆的作图；知识网络和知识点：一、1什么是杠杆的平衡状态？ 杠杆处于_或_。2猜测：杠杆的平衡可能与哪些因素有关?3实验设计器材：_。测量的物理量：_。讨论：A、B两图中的杠杆处于静止平衡状态，实验时采用哪幅图？为什么？图A: 图B: _。4实验步骤：1.调节杠杆在水平位置平衡。 注意：左右两端平衡螺母都往_处调。2.在杠杆的左侧挂上适量的

2、钩码，用弹簧测力计在杠杆右侧竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数F1，钩码对杠杆的拉力F2是阻力。3. 只改变钩码数量即只改变F2或只改变钩码的位置即只改变l2，或只改变弹簧测力计的位置即只改变l1，分别观察弹簧测力计的示数变化，得出三组数据，记录在表格中：测量序号F1/NL1/cmF2/NL2/cm分析比拟表中数据，得到结论：杠杆平衡时满足如下条件：_。二、杠杆的应用和分类由杠杆的平衡条件：F1l1F2l2 变形为=(1) 杠杆可分为三类：(2)对于不同类型的杠杆分别举例：(3) 作用在杠杆上的最小动力的作图方法求作最小动力问题，就是转化为找最长力臂问题。找最长力臂，一般分三

3、种情况：1在动力的作用点明确的情况下，就是以支点到力的作用点的连线作为力臂，这个力臂最长，过力的作用点作力臂的垂线，正确确定力的方向从而作出最小的力；经典例题：易错点例题：例如下列图，在A点作出使杠杆平衡的最小力的示意图。例如下列图，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图。2在动力作用点未明确规定时，首先应找出距支点最远的点作为动力作用点，然后再按1的步骤完成；重点例题：例 下左图中，画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。例 下右图中， 画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图要求保作图痕迹例 如图，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推

4、上台阶请你在图中画出这个力的示意图3在支点不明确的情况下，首先要通过比拟找出适宜的支点，进而找到动力作用点，再按1的步骤完成。考点例题：例 如下列图，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，农民伯伯想用最省力的方法撬起大石头，请你在图中画出这个力的示意图。课堂练习：图8-111作用在杠杆上的动力为50N，阻力为600N，杠杆恰好平衡，如此杠杆的动力臂和阻力臂之比为。题型四2如图8-11所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以为支点杠杆的左端挂有物体，支点右边的处挂钩码，杠杆平衡假如将支点移到B点，要使杠杆重新平衡，在A点应挂个一样的钩码。 题型三图8-123如图8-12所示，为一根质量不计的细

5、棒，用绳在处吊起，当、两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡假如=0.8m，=0.4m，甲的质量为kg，如此乙的质量为kg题型四4如下工具中，属于省力杠杆的是( ) 题型四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5如图8-13所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的答案是 题型一6在图8-14中画出力F1和2 的力臂题型一图8-15G =2104N,支撑杆对吊车臂的支持力为F.在图中画出集装箱所受重力的图示和支持力F对转动点O的力臂. 题型一图8-14图8-168工人剪铁皮时，有时用两根铁管套在剪刀柄上如图8-16，这是什么道理？题型四9在研究“杠杆的

6、平衡条件实验中，有一组同学猜测杠杆的平衡条件可能是“动力动力臂阻力阻力臂。他们经过实验，获得了下述数据：动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是，他们认为自己的猜测得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？题型三图8-1710图8-17中，OB为轻质杠杆，OA=60cm，AB=20cm。在杠杆的B端挂一个所受重力为60N的重物，要使杠杆在水平位置上平衡，在A点加一个多大的竖直向上的拉力？题型四课堂练习答案：1121253204C5C图8-2图8-16如图8-1所示7如图8-2所示8这样可以增加动力臂的长度，从而更加省力9不能只凭一组实验数据得出结论，必须在屡次实

7、验的根底上通过分析才能得出结论；单位不同的两个物理量不能直接相加1080N课后巩固训练：一、上次未过关知识专题训练F5用力F=40N，按住一重10N的木块，如下列图，当木块相对竖直墙壁静止不动时，木块受到的摩擦力的大小 A30N B40N C50N D10N 二、本次课堂知识巩固训练1、如下常用的工具中属于省力杠杆的是_；属于费力杠杆的是_。镊子 铡刀 理发剪刀 天平 剪修树木的剪刀 起子钓鱼杆火钳 汽车上的刹车闸 撬棒2、如图，一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态。l2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图。【合作探究】1、以下是小丽和小宇同学在研究“杠杆平衡

8、条件的实验出现的情况：在进展实验时，应先调节杠杆使它在位置静止，在这一位置静止的好处是。假如杠杆被支起后，左端高右端低，如此应进展的操作是。小丽在实验时，忘了一局部数据的记录，请你帮助完成下表：次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m12124实验时，教师只给小丽10个一样的钩码，当在杠杆的左端挂上如图位置的三只钩码时，如此为使杠杆平衡，小丽应在杠杆的另一端的什么位置处挂几个钩码？；当小宇在拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡，读出测力计的示数，并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力动力臂阻力阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗？。2、如图，

9、用杠杆撬一块石头，杠杆上A点是动力作用点，动力可以向上，也可以向下。1当动力向下时，在图上标出杠杆的支点O；2在杠杆上画出撬动石块的最小动力F。知识巩固训练2一 选择题12010某某如图，用测力计将长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F1；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面，测力计示数是F2。如此长杆的重力是(测力计保持竖直向上)( )A(F1+F2)/2 BF1+F2 CF1/F21F22(2010某某)60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图11所示的平衡状态由此可估测球的质量约为A20kg B30kg C60kg D120kg/ 力臂的关系需要测量得出！32010某某小华

10、用钓鱼竿钓起重为15N的鱼，如图4所示，OA=0.4m，OB=2m。如下说法正确的答案是A用钓鱼竿钓鱼费距离B钓鱼竿是个省力杠杆C手对鱼杆的拉力F1的大小为75ND手对鱼杆的拉力F1的大小为3N二/填空题12010某某如下列图，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆自重不计，AO=2OB。固定O点，使OB 处于水平位置，此时B 端挂一重为40N 的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A 端施加F=_N 的力，在图上画出此时力F的方向。答案：20N 力F 的方向如图22010某某在探究杠杆平衡条件的实验中，如果杠杆右侧高左侧低，如此可将左侧的平衡螺母向调节，使其在水平位置平衡如下列图

11、，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿方向，此时读数为N答案：右；竖直或竖直向下；232010某某右图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于杠杆选填“省力或“费力设车箱和泥土的总重G=1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是m，F的大小至少是N42010某某如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个杠杆选填“省力或“费力，假如箱的重量为100N，动力臂是阻力臂的4倍，要使该杠杆平衡，如此竖直向上的拉力F为N。答案：答案：省力；2552010宿迁小明和小华玩跷跷板

12、，当小明坐在离支点2m处时，刚好能撬动小华，此时跷跷板在水平位置平衡设小明体重为G1，小华体重为G2G1G2，如此小华离支点的距离为m假如两人再拿同样重的铁球，如此填“小明或“小华将下降62010某某.在探究杠杆平衡条件的实验时，实验前发现杠杆左端低，右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向选填“左或“右调节；实验时，在A点悬挂两个总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉如下列图，使杠杆在水平位置再次平衡，如此拉力应为N，此时杠杆属于杠杆答案：右；0.8；费力72010某某31如下列图，在轻质杠杆OA的A端挂一边长为10cm的正方形石块，在OA的中点施加一竖直向上的力F，当力F=4

13、0N时，杠杆在水平位置平衡，如此石块重_N。其密度为_kg/m3，将石块浸没于盛水的烧杯中，假如杠杆仍在水平方向再次平衡，如此F=_N。答案;20 2103 208 (2010六盘水)13开瓶时使用的开瓶器如图3甲，可以简化成不计重力的省力杠杆如图3乙，假如F1和F2都与杠杆垂直，且AO=6cm，BO=l cm，F1=25 N，如此F2=N。答案：1509 (2010年东营)18某同学在做单臂俯卧撑运动，如下列图。他的重心在A点，所受重力为520N，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为 320 N。10 (2010某某)22如下列图，秤砣的质量为100 g，秤杆的质量忽略不计。秤杆水

14、平静止时，OA=5cm，OB=25 cm，如此被测物的质量为kg。假如秤砣有缺损时，如此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)。答案：0.5；大于112010荆州52如下列图，一块均匀的厚木板长15m，重400N，对称的搁在相距8m的A、B两个支架上。一个体重为500N的人，从A点出发向左走到离A点m处时，木板将开始翘动。答案：三 计算题12010某某高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。高压气瓶向气垫内充气时，气

15、瓶内的气体温度，内能。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m，如此其功率为W。图乙中，质地均匀的长方体石板长为2m、重为6104N。当气垫内最高气压比外界高106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面是连长为20cm的正方形。在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂l2。气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少某某板右端的支点O多远？22010某某如下列图，把一根质量是2kg且质量均匀分布的木棒AOB从O点悬挂AO=3OB，当在B端挂一个重物时，木棒恰在水平位置平衡。求此重物的质量是多少？答案：2kg3 (2010义乌)某科学兴趣小组利用硬棒质量一可忽略不计、细线、假如干重力的

16、物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如下列图，在 C 处挂一待测物体 B ，当重为 8 牛的物体 A 挂在 D 处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得 OC 为 6 厘米， OD 为 18 厘米。( 1 此时物体 B 的重力是多少牛？( 2 保持 O 点位置和物体 A 的重力不变，在 C 处挂上不同重力的物体，移动物体 A 的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在 OE 上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。42010某某如下列图，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N

17、的物体，杠杆处于水平静止状态OA长为50cm，OC长为30cm，OAB=30 (1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂 (2)拉力F的大小是多少?答案：解：1F的力臂如下列图。2如图，在RtOAD中，OAD=90，OD=1/2OA=1/2*50cm=25cm 根据杠杆平衡条件得：F*OD=G*OC 有F*25cm=20N*30cm 解得F=24N三、附加题训练52010某某266分如图，长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆，可绕O点在竖直平面内自由转动。现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平，测出O点到拉力F的距离与F的大小，再改变拉力F作用点的位置，测出相应的F与x的大小，所得实验数据如右表。1由表中数据可得F与x之间的关系是：2O点到金属杆重心的距离为m。3假如测力计量程为25N，如此应控制在X围。答案：1成反比或“F随x的增大而减小21.0；0.4m3m(或大于等于0.4m)信息反应：学生今日表现：教师寄语：家长意见：家长签字：学管师签字：学生在学校考试成绩记录：月份考试月份考试月份考试月份考试期中考试期末考试分分分分分分年 月 日年 月 日年 月 日年 月 日年 月 日年 月 日精彩文档