探究杠桿的平衡條件經(jīng)典導(dǎo)學(xué)案(含答案)

探究杠桿的平衡條件經(jīng)典導(dǎo)學(xué)案(含答案)探究杠桿的平衡條件經(jīng)典導(dǎo)學(xué)案(含答案)28/28PAGE28快樂學(xué)習(xí)，快速提分，快人一步！地址：石龍鎮(zhèn)匯聯(lián)步行街3號樓3樓成才熱線：0769—89873547探究杠桿的平衡條件經(jīng)典導(dǎo)學(xué)案(含答案)探究杠桿的平衡條件經(jīng)典導(dǎo)學(xué)案(含答案)九年級上冊物理復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案學(xué)生：課題名稱探究杠桿的平衡條件時間2012年2月日第課時課型新課課時3主備人張婉審核人教學(xué)目標(biāo)：1、知道杠桿五要素，會畫杠桿的示意圖，理解杠桿的平衡條件并能靈活運用解題教學(xué)重點：探究杠桿的平衡條件；教學(xué)難點：關(guān)于杠桿的作圖；知識網(wǎng)絡(luò)和知識點：一、（1）什么是杠桿的平衡狀態(tài)？杠桿處于__________或___________。（2）猜想：杠桿的平衡可能與哪些因素有關(guān)?（3）實驗設(shè)計器材：________________________________。測量的物理量：________________________。討論=1\*GB3①：A、B兩圖中的杠桿處于靜止平衡狀態(tài)，實驗時采用哪幅圖？為什么？圖A:圖B:______________________________________________________________________。（4）實驗步驟：1.調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。（注意：左右兩端平衡螺母都往_______處調(diào)。）2.在杠桿的左側(cè)掛上適量的鉤碼，用彈簧測力計在杠桿右側(cè)豎直向下拉，使杠桿在水平位置平衡，記下彈簧測力計示數(shù)F1，鉤碼對杠桿的拉力F2是阻力。3.只改變鉤碼數(shù)量（即只改變F2）或只改變鉤碼的位置（即只改變l2），或只改變彈簧測力計的位置（即只改變l1），分別觀察彈簧測力計的示數(shù)變化，得出三組數(shù)據(jù)，記錄在表格中：測量序號F1/NL1/cmF2/NL2/cm=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③分析比較表中數(shù)據(jù)，得到結(jié)論：杠桿平衡時滿足下列條件：___________________________________________________________。二、杠桿的應(yīng)用和分類由杠桿的平衡條件：F1l1＝F2l2變形為=>(1)杠桿可分為三類：(2)對于不同類型的杠桿分別舉例：(3)作用在杠桿上的最小動力的作圖方法（求作最小動力問題，就是轉(zhuǎn)化為找最長力臂問題。）找最長力臂，一般分三種情況：（1）在動力的作用點明確的情況下，就是以支點到力的作用點的連線作為力臂，這個力臂最長，過力的作用點作力臂的垂線，正確確定力的方向從而作出最小的力；經(jīng)典例題：易錯點例題：例=1\*GB3①如圖所示，在A點作出使杠桿平衡的最小力的示意圖。例=2\*GB3②如圖所示，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上A點。請作出拔釘子時所用最小動力F的示意圖。（2）在動力作用點未明確規(guī)定時，首先應(yīng)找出距支點最遠(yuǎn)的點作為動力作用點，然后再按（1）的步驟完成；重點例題：例=3\*GB3③下左圖中，畫出使杠桿AB在圖示位置靜止時所用最小力F的作用點和方向。例=4\*GB3④下右圖中，畫出使輕質(zhì)杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖（要求保作圖痕跡）例=5\*GB3⑤如圖，唐師傅想用最省力的方法把一個油桶推上臺階．請你在圖中畫出這個力的示意圖．（3）在支點不明確的情況下，首先要通過比較找出合適的支點，進而找到動力作用點，再按（1）的步驟完成?？键c例題：例=6\*GB3⑥如圖所示，用撬棒撬起大石頭，向上、向下用力都可以，農(nóng)民伯伯想用最省力的方法撬起大石頭，請你在圖中畫出這個力的示意圖。課堂練習(xí)：圖8-111．作用在杠桿上的動力為50N，阻力為600N，杠桿恰好平衡，則杠桿的動力臂和阻力臂之比為。（題型四）圖8-112．如圖8-11所示，杠桿每小格的長度相等，質(zhì)量不計，以Ｏ為支點．杠桿的左端掛有物體Ｍ，支點右邊的Ａ處掛鉤碼，杠桿平衡．若將支點移到B點，要使杠桿重新平衡，在A點應(yīng)掛個相同的鉤碼。（題型三）圖8-123．如圖8-12所示，ＡＢ為一根質(zhì)量不計的細(xì)棒，用繩在Ｏ處吊起，當(dāng)Ａ、Ｂ兩端分別掛兩個重物甲、乙時恰好平衡．若ＯＡ=0.8m，ＯＢ=0.4m，甲的質(zhì)量為１０kg，則乙的質(zhì)量為kg．（題型四）圖8-124．下列工具中，屬于省力杠桿的是()（題型四）A．夾郵票用的鑷子 B．理發(fā)師修剪頭發(fā)用的剪刀C．剪鐵絲用的鋼絲鉗 D．釣魚用的魚竿5．如圖8-13所示的杠桿中，動力的力臂用L表示，圖中所畫力臂正確的是（）（題型一）6．在圖8-14中畫出力F1和Ｆ2的力臂．（題型一）圖8-157.如圖8-15,工人師傅用吊車搬運集裝箱.集裝箱重G=2×104N,支撐桿對吊車臂的支持力為F.在圖中畫出集裝箱所受重力的圖示和支持力F對轉(zhuǎn)動點O的力臂.（題型一）圖8-15圖8-14圖8-14圖8-16圖8-168．工人剪鐵皮時，有時用兩根鐵管套在剪刀柄上（如圖8-16），這是什么道理？（題型四）9．在研究“杠桿的平衡條件”實驗中，有一組同學(xué)猜想杠桿的平衡條件可能是“動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂”。他們經(jīng)過實驗，獲得了下述數(shù)據(jù)：動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是，他們認(rèn)為自己的猜想得到了驗證。你認(rèn)為他們的實驗過程存在什么問題？（題型三）圖8-1710．圖8-17中，OB為輕質(zhì)杠桿，OA=60cm，AB=20cm。在杠桿的B端掛一個所受重力為60N的重物，要使杠桿在水平位置上平衡，在A點加一個多大的豎直向上的拉力？圖8-17（題型四）課堂練習(xí)答案：1．12∶1 2．5 3．20 4．C 5．C圖8-2圖8-16．如圖8-1所示圖8-2圖8-17．如圖8-2所示8．這樣可以增加動力臂的長度，從而更加省力．9．不能只憑一組實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論，必須在多次實驗的基礎(chǔ)上通過分析才能得出結(jié)論；單位不同的兩個物理量不能直接相加10．80N課后鞏固訓(xùn)練：（一）、上次未過關(guān)知識專題訓(xùn)練F5．用力F=40N，按住一重10N的木塊，如圖所示，當(dāng)木塊相對豎直墻壁靜止不動時，木塊受到的摩擦力的大小（）FA．30NB．40NC．50ND．10N（二）、本次課堂知識鞏固訓(xùn)練1、下列常用的工具中屬于省力杠桿的是___________；屬于費力杠桿的是__________。①鑷子②鍘刀③理發(fā)剪刀④天平⑤剪修樹木的剪刀⑥起子⑦釣魚桿⑧火鉗⑨汽車上的剎車閘⑩撬棒2、如圖，一輕質(zhì)杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。l2是力F2的力臂，請在圖中畫出F1的力臂l1和力F2的示意圖?！竞献魈骄俊?、以下是小麗和小宇同學(xué)在研究“杠桿平衡條件”的實驗出現(xiàn)的情況：⑴在進行實驗時，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿使它在位置靜止，在這一位置靜止的好處是。若杠桿被支起后，左端高右端低，則應(yīng)進行的操作是。⑵小麗在實驗時，忘了一部分?jǐn)?shù)據(jù)的記錄，請你幫助完成下表：次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m120.01120.0340.06⑶實驗時，老師只給小麗10個相同的鉤碼，當(dāng)在杠桿的左端掛上如圖位置的三只鉤碼時，則為使杠桿平衡，小麗應(yīng)在杠桿的另一端的什么位置處掛幾個鉤碼？；⑷當(dāng)小宇在拉著彈簧測力計使杠桿在如圖位置平衡，讀出測力計的示數(shù)，并從杠桿上直接讀出對應(yīng)的力臂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：動力×動力臂≠阻力×阻力臂，于是小宇說，杠桿平衡條件在此種情況不成立，你知道其中的原因嗎？。2、如圖，用杠桿撬一塊石頭，杠桿上A點是動力作用點，動力可以向上，也可以向下。（1）當(dāng)動力向下時，在圖上標(biāo)出杠桿的支點O；（2）在杠桿上畫出撬動石塊的最小動力F。知識鞏固訓(xùn)練2一選擇題1（2010紹興）如圖，用測力計將長桿一端A微微抬離地面，測力計示數(shù)是F1；同理，用測力計將長桿的另一端B微微抬離地面，測力計示數(shù)是F2。則長桿的重力是(測力計保持豎直向上)()

A．(F1+F2)/2B．F1+F2C．F1/F2D.F1×F2

2

(2010廣州)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．120kg//力臂的關(guān)系需要測量得出！

3（2010福州）．小華用釣魚竿釣起重為15N的魚，如圖4所示，OA=0.4m，OB=2m。下列說法正確的是

A．用釣魚竿釣魚費距離B．釣魚竿是個省力杠桿C．手對魚桿的拉力F1的大小為75ND．手對魚桿的拉力F1的大小為3N

二/填空題1（2010安徽）如圖所示，AOB為一機械設(shè)備的簡化示意圖，我們可以把它看成杠桿（自重不計），已知AO=2OB。固定O點，使OB處于水平位置，此時B端掛一重為40N的物體，要使杠桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動，至少需在A端施加F=______N的力，在圖上畫出此時力F的方向。

答案：20N力F的方向如圖

2（2010鹽城）．在探究杠桿平衡條件的實驗中，如果杠桿右側(cè)高左側(cè)低，則可將左側(cè)的平衡螺母向▲調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡．如圖所示，在支點左側(cè)20cm刻度處掛3個重均為0.5N的鉤碼，在支點右側(cè)15cm刻度處用彈簧測力計拉杠桿，使其水平平衡．要使彈簧測力計示數(shù)最小，彈簧測力計的拉力應(yīng)沿▲方向，此時讀數(shù)為N．

答案：右；豎直（或豎直向下）；2

3（2010肇慶）．右圖是搬運泥土的獨輪車，獨輪車屬于▲杠桿（選填“省力”或“費力”）．設(shè)車箱和泥土的總重G=1000N，運泥土?xí)r從A點提起獨輪車把手的力是F，F(xiàn)的力臂是▲m，F(xiàn)的大小至少是▲N．

4（2010瀘州）如圖是一種拉桿式旅行箱的示意圖，使用時相當(dāng)于一個杠桿（選填“省力”或“費力”），若箱的重量為100N，動力臂是阻力臂的4倍，要使該杠桿平衡，則豎直向上的拉力F為N。答案：

答案：省力；25

5（2010宿遷）．小明和小華玩蹺蹺板，當(dāng)小明坐在離支點2m處時，剛好能撬動小華，此時蹺蹺板在水平位置平衡．設(shè)小明體重為G1，小華體重為G2（G1＜G2），則小華離支點的距離為▲m．若兩人再拿同樣重的鐵球，則▲（填“小明”或“小華”）將下降．

6（2010鎮(zhèn)江）.在探究杠桿平衡條件的實驗時，實驗前發(fā)現(xiàn)杠桿左端低，右端高，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；實驗時，在A點懸掛兩個總重為1N的鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向下拉（如圖所示），使杠桿在水平位置再次平衡，則拉力應(yīng)為N，此時杠桿屬于杠桿．答案：右；0.8；費力

7（2010長沙）31．如圖所示，在輕質(zhì)杠桿OA的A端掛一邊長為10cm的正方形石塊，在OA的中點施加一豎直向上的力F，當(dāng)力F=40N時，杠桿在水平位置平衡，則石塊重________N。其密度為________kg/m3，將石塊浸沒于盛水的燒杯中，若杠桿仍在水平方向再次平衡，則F=________N。

答案;202ⅹ10320

8(2010六盤水)13．開瓶時使用的開瓶器如圖3甲，可以簡化成不計重力的省力杠桿如圖3乙，若F1和F2都與杠桿垂直，且AO=6cm，BO=lcm，F(xiàn)1=25N，則F2=▲N。

答案：150

9(2010年東營)18．某同學(xué)在做單臂俯臥撐運動，如圖所示。他的重心在A點，所受重力為520N，他將身體撐起處于平衡狀態(tài)時，地面對手的支持力為320N。

10(2010廈門)22．如圖所示，秤砣的質(zhì)量為100g，秤桿的質(zhì)量忽略不計。秤桿水平靜止時，OA=5cm，OB=25cm，則被測物的質(zhì)量為kg。若秤砣有缺損時，則桿秤所示的質(zhì)量值被測物的真實質(zhì)量值(選填“小于”、“等于”或“大于”)。

答案：0.5；大于

11（2010荊州）52．如圖所示，一塊均勻的厚木板長15m，重400N，對稱的擱在相距8m的A、B兩個支架上。一個體重為500N的人，從A點出發(fā)向左走到離A點m處時，木板將開始翹動。

答案：3.2

三計算題

1（2010武漢）高壓起重氣墊是一種適合于地震救災(zāi)的起重工具。它由如圖甲所示的高壓氣瓶、氣管、閥門與氣墊連接而成。起重時，氣墊放入重物與地面的間隙之間，由高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣，氣墊在短時間內(nèi)可把重物舉起一定高度。⑴高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時，氣瓶內(nèi)的氣體溫度，內(nèi)能。如果高壓起重氣墊在5s內(nèi)可將105N的物體舉高0.1m，則其功率為W。⑵圖乙中，質(zhì)地均勻的長方體石板長為2m、重為6×104N。當(dāng)氣墊內(nèi)最高氣壓比外界高106Pa時，石板恰好被頂起，此時氣墊和石板的接觸面是連長為20cm的正方形。②

在圖乙中畫出氣墊恰好頂起石板時的阻力臂l2。②氣墊恰好頂起石板時，氣墊的中心至少離石板右端的支點O多遠(yuǎn)？

2（2010恩施）如圖所示，把一根質(zhì)量是2kg且質(zhì)量均勻分布的木棒AOB從O點懸掛（AO=3OB），當(dāng)在B端掛一個重物時，木棒恰在水平位置平衡。求此重物的質(zhì)量是多少？

答案：2kg3

(2010義烏)．某科學(xué)興趣小組利用硬棒（質(zhì)量一可忽略不計）、細(xì)線、若干已知重力的物體、刻度尺等器材來研究杠桿平衡的條件。如圖所示，在C處掛一待測物體B，當(dāng)重為8牛的物體A掛在D處時，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺測得OC為6厘米，OD為18厘米。

(1）此時物體B的重力是多少牛？(2）保持O點位置和物體A的重力不變，在C處掛上不同重力的物體，移動物體A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分別在OE上標(biāo)出相應(yīng)的重力值所對應(yīng)的刻度，就制成了一根能直接讀出待測物體重力的杠桿。問該杠桿的刻度是否均勻？請說明理由。

4（2010常州）如圖所示，一輕質(zhì)杠桿OA可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動，A端用繩子系在豎直墻壁的B點，在杠桿的C點懸掛一重為20N的物體，杠桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài)．已知OA長為50cm，OC長為30cm，∠OAB=30o．

(1)請在圖中畫出繩子對杠桿拉力F的力臂．(2)拉力F的大小是多少?答案：解：1）F的力臂如圖所示。2）如圖，在Rt△OAD中，∠OAD=90°，