人教版八年級杠桿

人教版八年級杠桿1/2杠桿適用學科初中物理適用年級初中二年級適用區(qū)域通用課時時長（分鐘）120知識點教學目標1．知識與技能認識杠桿．會畫力臂通過探究，了解杠桿的平衡條件2．過程與方法通過觀察和實驗，了解杠桿的結(jié)構(gòu)．通過探究，了解杠桿的平衡條件．3．情感態(tài)度與價值觀通過了解杠桿的應(yīng)用，進一步認識物理是有用的，提高學習物理的興趣．教學重點了解杠桿的構(gòu)造；實驗探究杠桿的平衡條件及其探究方法的設(shè)計．教學難點會畫出杠桿的力臂教學過程一、創(chuàng)設(shè)情境古希臘學者阿基米德曾經(jīng)說過“給我一個立足點和一根足夠長的棍，我就能搬動地球”你知道這句話中的道理嗎？在這句話中“一個立足點，一根長棍”指的是什么呢？二、知識講解(一)杠桿1．一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿。在力的作用下能繞固定點轉(zhuǎn)動，這是杠桿的特點。杠桿有直的也有彎的。2．杠桿的五要素(1)支點：杠桿(撬棒)繞著轉(zhuǎn)動的點，用字母0標出。(2)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。畫力的示意圖時，用字母F1標出。(3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。畫力的示意圖時，用字母F2標出。注意：動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動方向相反，但它們的方向不一定相反。(4)動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母L1，標出。(5)阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。用字母L2標出。也不做功。例如水平方向運動的物體，重力不做功。人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第1頁。注意：畫力臂時，首先確定杠桿的支點，再確定力的作用線。然后使用直角三角板畫出從支點到力的作用線的垂線，垂足要落在力的作用線上，用大括號標明哪個線段是力臂，并寫出字母L1或L2。力臂常用虛線畫出。人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第1頁。3．杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂，寫作：F1?L1=F2?L2或F2/F1=L1/L2上式的意義是：動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。分析：杠桿上最小的力怎樣將省力杠桿用得最“省力”，也就是說用最小的力，可以獲得最大的收益，那么我們就要研究杠桿上在哪一處施加什么樣的力是最小的力了。如圖所示，杠桿撬石塊時，力施加在杠桿0B段上任一點均可。我們不難看出：當力的方向相同時或平行時，施加在杠桿最末端B點上的力的力臂將大于施加在M、N點的力的力臂，而當杠桿平衡時，力和力臂成反比，所以，B點應(yīng)是施最小的力的作用點。找到最小的力的作用點，我們再來看力的方向，如下圖所示，作用在B點的三個動力F11、F12、F13，方向各不相同，其中F12：的方向與杠桿垂直。我們分別畫出它們?nèi)叩牧Ρ凼牵篖11、L12、L13，可以看出，L12就是杠桿OB段的長度，而OB段與L11是一個直角三角形的斜邊和直角邊，OB段與L13是另一個直角三角形的斜邊和直角邊，因此OB的長度一定大于L11和L13的長度，那么L12應(yīng)是三個力中力臂最長的F12應(yīng)是大小最小的力．由此我們可以得出：省力杠桿中最小的力應(yīng)是作用在杠桿端點的垂直于杠桿的力。我們知道了這一點，就可以在使用省力杠桿時，找對位置和施力的方向，用最小的力，達到最終目的。4．杠桿的分類省力杠桿Ll>L2省力費距離如鋼絲鉗、鍘刀、開瓶器、扳手等費力杠桿Ll<L2費力省距離如釣魚竿、鑷子、理發(fā)剪刀、火鉗等等臂杠桿Ll=L2不省不費力不省不費距離天平、定滑輪等為什么要使用“費力杠桿”?人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第2頁。如圖所示，撬棒是一省力杠桿。用較小的動力可以撬起較重的石塊，這是省力杠桿的優(yōu)點，但要使石塊上升較小的高度h，手施力時要下降較大距離s，即費距離，這是省力杠桿的缺點。人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第2頁。(2)理發(fā)用的剪刀是費力杠桿，頭發(fā)對剪刀的力不大，但施加的動力要比它大，如下圖所示，這種杠桿的優(yōu)點在于：剪刀尖移動較大的距離時，手帶動剪刀移動的距離并不大，換句話說，這種費力杠桿省距離。理發(fā)用剪刀、裁衣剪刀都是利用了費力杠桿的這一優(yōu)點而制作的。三、例題精析考點一、杠桿及其五要素【例題1】（2013?天津）如圖為用瓶起開啟瓶蓋的情景，關(guān)于該瓶起使用時的杠桿示意圖正確的是（）【例題2】（2012?廈門）在如圖所示的四種剪刀中，正常使用時，動力作用點在阻力作用點和支點之間的是（）．A.B.C.D.【例題3】（2012?湖州）如圖，這款圖釘來自一位初中生的創(chuàng)意，翹起部分為我們預(yù)留出施力空間，圖釘作為杠桿，其支點是（）A．A點 B．B點 C．C點 D．O點人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第3頁。人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第3頁。考點二、力臂畫法【例題4】．（2013?益陽）下列四個圖中，所作力F的力臂L，正確的是（）考點三、探究杠桿平衡條件的實驗【例題5】（2013?百色）在探究“杠桿的平衡條件”實驗中：（1）實驗前，杠桿停在如圖甲所示的位置，小明應(yīng)該將杠桿右端平衡螺母向_________（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是便于測量_________的大小．

（2）杠桿在水平位置平衡后，在杠桿左邊掛上鉤碼，在右邊用測力計豎直向下拉，使杠桿在水平位置重新平衡，如圖乙所示，當測力計的示數(shù)如圖丙所示，則此時測力計的拉力大小是______N．

（3）以測力計拉力為動力F1，鉤碼重力為阻力F2，多次調(diào)整力與力臂的大小來進行測量，得出的數(shù)據(jù)如表所示：實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm1210210212021032.510125分析表中數(shù)據(jù)得出：杠桿的平衡條件是___________________________________．

（4）在本實驗中需要進行多次測量的目的是___________．

A．減小誤差

B．求平均值

C．使結(jié)論具有普遍性

（5）當測力計由豎直方向變?yōu)橄蛴覂A斜下拉并保持杠桿在水平位置平衡，如圖1所示，此過程中測力計的拉力F________（填“變大”“不變”或“變小”）

（6）杠桿在生活中有著廣泛的應(yīng)用，如圖2所示是剪鐵皮的剪刀，在使用時，它屬于____杠桿（填“省力”或“費力”）．人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第4頁?？键c四、杠桿的平衡條件人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第4頁。【例題6】（2013?永州）如圖所示，在調(diào)節(jié)平衡后的杠桿兩側(cè)，分別掛上相同規(guī)格的鉤碼，杠桿處于平衡狀態(tài)．如果兩側(cè)各去掉一個鉤碼，下列說法正確的是（）左端下沉B．右端下沉C．仍然平衡D．無法判斷考點五、杠桿最小力問題【例題7】小明推一輛手推車遇到障礙物，小剛過來幫著推車的輪子，要想越過障礙物，力的作用點和方向如圖所示，則小剛在推車輪子時（）A．在A點用力最小B．在B點用力最小C．在C點用力最小D．在A，C點用力相同考點六、杠桿分類【例題8】剪刀是我們生活中常用的工具．各式各樣的剪刀（如圖）都是一對對的杠桿．（1）在正常使用情況下，請你指出圖中的剪刀哪些是省力杠桿？哪些是費力杠桿？（2）說出圖B和圖C兩種剪刀的用途各是什么？四、課堂運用人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第5頁?！净A(chǔ)】人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第5頁。1．如圖所示，下列各種器具使用時屬于費力杠桿的是（）A、B、C、D、【鞏固】2.杠桿平衡時，下列說法正確的是（）A.阻力越大，動力一定越大B.阻力臂越短，動力臂一定越長C.當阻力和阻力臂的大小一定時，動力臂越長，動力一定越小D.動力臂和阻力臂一定是相互垂直的3.畫出漁民扳魚網(wǎng)的杠桿示意圖4．如果作用在杠桿上的動力是100N，動力臂與阻力臂之比是5∶1，那么杠桿平衡時，阻力是_____N。5．某杠桿勻速提起重物，動力等于重力的四分之三，這個杠桿動力臂與阻力臂之比是_____?！緭芨摺?.如圖所示是一彎曲的杠桿，O是支點，OB=CA=4cm，OC=3cm。在B點掛一重物G=10N，在A點加一力，要使杠桿平衡，力F最小值為多大？鞏固提高人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第6頁。人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第6頁。1．如果使用撬棒的動力臂是100cm，阻力臂是30cm，當用60N的動力時，能撬動重______N的物體。2．如圖所示，重為9N的物體掛在B處，O為支點，要想使杠桿保持水平平衡，在A處施加的最小的力是_____N，方向_____。3．如圖所示，用一根木棒撬大石頭，沒有撬動，為了撬動大石頭，應(yīng)將墊在木棒下的小石塊向_____移動，這實質(zhì)上是增大了_____，同時又減小了_____。4．人的肱二頭肌收縮使人曲臂時的情況如圖所示，人的前臂是一個_____力的杠桿，這種結(jié)構(gòu)給人帶來的好處是_____。5．用剪刀剪東西時，如果用剪刀的尖部去剪就不易剪斷，而改用剪刀中部去剪就容易些，這是因為[]A.增大了動力B.減小了阻力C.減小了阻力臂D.增大了動力臂6．室內(nèi)垃圾桶，平時桶蓋關(guān)閉不使垃圾散發(fā)異味，使用時，用腳踩踏板，桶蓋開啟.根據(jù)室內(nèi)垃圾桶結(jié)構(gòu)圖可以確定A.桶中有兩個杠桿在起作用，一個省力杠桿，一個費力杠桿B.桶中只有一個杠桿在起作用，且為省力杠桿C.桶中只有一個杠桿在起作用，且為費力杠桿D.桶中有兩個杠桿在起作用，且都是費力杠桿人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第7頁。7．如圖所示，粗細均勻的直尺AB，將中點O支起來，在B端放一支蠟燭，在AO的中點O′上放兩支蠟燭，如果將三支完全相同的蠟燭同時點燃，它們的燃燒速度相同。那么在蠟燭燃燒的過程中，直尺AB將[]人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第7頁。A.始終保持平衡B.不能保持平衡，B端逐漸下降C.不能保持平衡，A端逐漸下降D.蠟燭燃燒過程中A端逐漸上升，待兩邊蠟燭燃燒完了以后，才恢復(fù)平衡8、60kg的人站在蹺蹺板某一位置時，蹺蹺板處于如圖11所示的平衡狀態(tài)．由此可估測球的質(zhì)量約為A．20kgB．30kgC．60kgD．120kg9、使用如圖所示的裝置來提升物體時，既能省力又能改變力的方向的裝置是10、用圖5所示的四種機械提起同一重物，不計機械自重和摩擦，最省力的是11、同一物體沿相同水平地面被勻速移動，如下圖所示，拉力分別為F甲、F乙、、F丙，不記滑輪與輕繩間的摩擦，比較它們的大小，則

A、F甲＜F乙、＜F丙

B、F甲＞F乙、＞F丙

C、F甲＜F乙、＝F丙

D、F甲＝F乙、＞F丙人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第8頁。12、用一個重10N的動滑輪來提升50N的物體，實際工作中所用的拉力人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第8頁。A、可能是35N

B、正好是30N

C、正好是25N

D、可能是20N13、裝置處于平衡狀態(tài)，在不計滑輪重及繩子摩擦的情況下，G1∶G2為：A、1∶2;

B、1∶1;

F1F2F3ABGOF1F2F3ABGO14、如圖所示：硬棒OA可繞O點轉(zhuǎn)動，在棒上B點掛重物G，在A點依次用力F1、F2、F3使棒OA平衡。最大的力是_____________，最小的力是_____________。15、下列簡單機械中，一定不省力的是：

A．動滑輪;

B．定滑輪;

C．滑輪組;

D．杠桿.16、使用滑輪組時，拉起重物所用力大小決定于：A．定滑輪的個數(shù);

B．動滑輪的個數(shù);C．定滑輪和動滑輪的個數(shù);

D．連接動滑輪繩子的條數(shù)．17、如圖的三個滑輪分別拉同一物體沿同一水平地面做勻速直線運動,

所用的拉力分別為F1,

F2,

F3,

那么,

下列關(guān)系式中正確的是:A．F1＞F2＞F3

;

B．F1＜F2＜F3;C．F2＞F1＞F3

;

D．F2＜F1＜F3.18、使用定滑輪提升重物，當分別在A方向、B方向和C方向拉重物時：A.A方向拉力最小;

B方向拉力最小;C.C方向拉力最小;

D.三個方向拉力都一樣.19、如圖，一個站在地面上的工人利用滑輪組將重物G提起來，請用筆畫線代替繩索，將它們連接起來。20.請在下圖中畫出用滑輪組提升水桶最省力的繞繩方法21、按要求給滑輪組繞線.（G為物體重，不考慮摩擦及動滑輪、繩子的重力）人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第9頁。22、如圖，三個圖中物體均在拉力作用下作勻速直線運動，忽略滑輪重力和摩擦，物體與水平面間的摩擦力都是30N，則分別作用于各繩端的拉力F1=___N，F(xiàn)2=___N，F(xiàn)3=___N。人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第9頁。23、作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉到位置B（如圖），在這個過程中，動力F()A.變小B.變大C.不變D.先變大后變小24、如圖3所示，輕質(zhì)杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起，在此過程中F的大小及力臂變化是（）A．變大、變大B．變大、變小C．變小、變大D．變小、變小25、一根均勻鐵絲AB，在中點O用一細繩將它懸掛起來，鐵絲保持平衡，如果將OB這一段彎折一下，使點B和點O重合，如圖（下左）所示，則此時鐵絲將（）A、保持平衡B、長端向下傾斜C、短端向下傾斜D、未知鐵絲原長，無法判斷26、如圖（上右）所示的杠桿處于平衡狀態(tài)，下列移動后杠桿仍能平衡的是（）A、左右兩邊的鉤碼向中間移動2格B、左右兩邊的鉤碼向兩邊移動2格C、左右兩邊的鉤碼向中間移動1格D、左邊的鉤碼向中間移動1格，右邊的鉤碼向中間移動2格27、如圖所示，AOB為一根杠桿，O為支點，杠桿質(zhì)量不計，AO=BO，在杠桿右端A處用細繩懸掛重為G的物體，當AO段在水平位置時保持杠桿平衡，這時在B端需加最小的力F1；當BO段在水平位置時保持平衡，這時在B需加最小的力F2，則（）A、F1＜F2B、F1＞F2C、F1=F2D、無法確定人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第10頁。28.如圖所示，若拉力F=900N，物體A重1500N，不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦。當繩子自由端移動3m，則沿水平方向勻速拉動物體A前進時，物體A與地面間摩擦力是______N，物體A移動_______m。人教版八年級杠桿全文共12頁，當前為第10頁。29、如圖所示，物體懸掛在A點，在B點需要作用100N的力，杠桿才能水平平衡；物體懸掛在B點，在A點需要作用400N的力，杠桿才能水平平衡，求物體的重量是多少？（杠桿自重不計）30、如圖所示，杠桿中O為支點，如果B點受到一個豎直向下的阻力F2，要使杠桿保持平衡，需要在杠桿的A點施加一個動力F1。試在A點畫出最省力的動力方向的動力的力臂L1。31.如圖所示，若拉力F=900N，物體A重1500N，不計滑輪重和繩與滑輪間摩擦。當繩子自由端移動3m，則沿水平方向勻速拉動物體A前進時，物體A與地面間摩擦力是______N，物體A移動_______m。32．如圖所示，將質(zhì)量為10kg的鐵球放在不計重力的木板OB上的A處，木板左端O處可自由轉(zhuǎn)動，在B處用力F豎直向上抬著木板，使其保持水平，已知木板長1m，A