九年级科学上册教师辅导讲义杠杆平衡原理及其应用浙教版

PAGEPAGE15杠杆平衡原理及其应用学员编号： 年 级：初三 课时数：3课时学员姓名： 辅导科目：物理 学科教师：徐德忠授课类型

T(同步知识主) C杠杆平衡原理及其应） T（学法与能力主题）教学内容一、同步知识梳理知识点1：杠杆平衡原理动力×动力臂=阻力×阻力臂FL=FL11 22FL+F1L1=F1L1+FL11 1 1 2 2 22二、同步题型分析题型1：杠杆平衡原理公式的应用例1：如图所示，ＯＡ为一可绕Ｏ点转动的轻质杠杆，杆长２ｍ，当作用于Ａ点一个３０Ｎ的竖直向上的力F时，为0.4m题型2：杠杆平衡原理概念的理解例1：下列说法正确的是（ 支点到动力作用点的距离就是动力臂动力臂和阻力臂不一定都在杠杆上D.答案：B题型3：杠杆平衡原理的实验探究例1：通过图甲乙丙实验可以验证同学们的猜想。练一练请设计一个简易实验，判断AB所用器材操作方法现象及结论 为进一步研究类似B行实验．杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图所示。①根据图的实验，可以判断 同学的猜想是正确的（填“甲“乙”或“丙）杠杆就能平衡a．这个结论是否正确？b．答案：三、课堂达标检测检测题1：在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：所需的实验器材除了两端带有平衡螺母的杠杆、支架、细线、钩码外，还需和 。张华同学发现杠杆的位置如图所示，则应将平衡螺母 调节（选填“左”或“右，使杠杆 位置平衡，这样做的目的是 。（3）接下来的实验过程中，张华同学同样使杠杆在 位置平衡，这样做的目的是 。下列是某同学实验时记录的部分数据，请在空格处填上适当的数据：实验动力动力臂阻力阻力臂次数(N)(cm)(N)(cm)1346218129某同学按照右图进行实验，发现F和F并不相等，这是由。1 2答案1弹簧测力计 刻度尺（2右水平消除杠杆自重对实验的影响 3水平 便于测量力臂 （4）2 6 （5）OAF1检测题2：如图，用测力计将长杆一端A微微抬离地面，测力计示数是F；同理，用测力计将长杆的另一端B微微抬1离地面，测力计示数是F。则长杆的重力测力计保持竖直向)( )2A．(F+F)/2 B．F+F1 2 1 2C．F/F D.F×F1 2 1 2答案：B专题检测（说明：课前了解学生的掌握情况，以便调整复习的重点，可以是提问的形式，也可以是测试的形式）例1:如图（a）所示的杠杆是平衡的，在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个和钩码质量一样物体，如图所示，那么，以下说法中正确的是（ ）A．杠杆仍然平衡B．杠杆可能平衡C．杠杆一定不能平衡，杠杆的B端下沉D．杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关二、知识梳理（）1．杠杆一条件改变后杠杆将如何转动两边各加一个相等的力两边各减一个相等的力两边各加一个相等的力臂两边各减一个相等的力臂【思考1】如图所示，将体积相同的物体G、G分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态。若将两个物体G、G同时1 2 1 2减小相同的力，则（ ）A．杠杆仍能保持平衡B．C．端下沉D．无法确定杠杆的状态【答案】C【教学建议】推到这一类题型的结论【思考2】龟兔赛跑结束后，返回途中捡到半个大西瓜（如图，都想独吃，互不相让。争论的结果是：谁的体重大谁吃。可没有弹簧测力计怎么办？这时来了一只老ft可以看出哪个重些”。于是兔龟分别蹲到西瓜的一边，结果西瓜还在水平位置平衡如图．老ft中间移动相等的距离看看”，结果乌龟那边上翘了，兔子很高兴，说：“怎么样，还是我重吧！西瓜归我。”老ft说：“不对，应该给乌龟。”请你用所学的杠杆知识分析，老ft说出你的理由（西瓜的质量不计。【答案】证明：设兔子的力臂为L1，重为G1，乌龟的力臂为L2，重为G2第一次平衡，根据杠杆平衡原理，得G1L1=G2L2 （2分）当向内移动L后，得G（L-L）>G（L-L） （2分）1 1 2 2即GL-GL>GLGL11 1 22 2GL<GL （1）1 2得G<G （1分）1 2所以老ft羊的话有道理 （G直接用m表示扣1分）杠杆中力的方向或杠杆移动后力的大小将如何改变【思考1】在研究杠杆平衡条件的实验中，某同学按图所示的装置来进行操作，他在杠杆的左端悬挂着一个物体，右端用弹簧测力计拉着，使杠杆在水平方向保持平衡，今用手拉着弹簧测力计缓慢地沿图中线自位置l移动至位置2，并保持杠杆始终在水平方向平衡，则弹簧测力计的读数( )A．不断增大 不断减小C．先增大后减小 D．先减小后增【答案】D【思考2】如图5所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO>OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同钩码，木棒处于水平平衡。如在木棒的 A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ）O点顺时针方向转动O点逆时针方向转动仍保持平衡平衡被破坏，转动方向不定C3【思考1】如图所示杠杆中是支点，在B端挂一个重物，为使杠杆平衡，要在A端加一个力。四个力中数值最的力是( )F1

F2

F3

F4【答案】B【思考2】如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（ ）A．F1C．F3【答案】C

244．利用杠杆平衡条件求密度【思考2】小东想估测出某种油的密ρ ，他手边的测量工具只有刻度尺。小东利用身边的器材设计出一个实验方油案。首先找一根直硬棒，用细线系在Oρ的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为如图所示。下面是小东测ρ 的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整。油用刻度尺测出OE的长度L；o把金属块B浸没在油中，把重物AE处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；（3） ；（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计ρ 的表达式为： 。油【答案（）用刻度尺测出OD的长度L（）ρ =（L-Lρ/L专题突破

油 0 1 0例1三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详图甲中和尚们商量出新的挑水方案胖和尚一人挑两小（如图乙瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶（如图丙．以下说法中的是（ ）A．乙图中右水桶向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往右移动一点距离B．乙图中右水桶向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将右水桶往左移动一点距离C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距【答案】A例2：杆秤也是一种常见的称量工具。该兴趣小组为了研究杆秤的刻度是否均匀，取一把刻度尺和一些已知质量的钩码来研究。在刻度尺最左端加上配重，刻度尺和配重的总重力为G，它们的重心C位于提钮O左边L处，如图6-27所示，用质量为m1

0的钩码做秤陀，用质量不计的细绳和小铁钩在提钮O左边L1

0处做一秤钩。现逐次增加秤钩处的钩码，调节秤陀的位置，使刻度尺保持平衡，记录下每次平衡时秤钩处的钩码质量mx

与秤砣离提钮O的距离x，以x为横坐标，以mx

为纵坐标，作出了如图6-28所示的图线，其中x0

是直线与x轴的交点。(l)图线x＝。（用字母GLLmg）0 0 0 1 1(2)图线显示的是一条直线说明了。图6-27 图6-28（1）GL/mg（2）杆秤的刻度是均匀的00 1例3．如图3所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是（１）在杠杆两侧同时各减掉一个钩码；（２）在杠杆两侧钩码下同时各加挂一个钩码；（３）将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；（４）将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格。A(1)(3) B(2)(4)C(2)(3) D(1)(4)【答案】A【变式训练如图5所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各掉一个钩码，则（ ）A．左端下降 右端下降 仍然平衡 无法判断【答案】A43.(2012哈尔滨)如图，工人用撬棍撬起石块，O为支点．(1)画出阻力F2的力臂L．(2)画出工人在A点施加的最小2动力F的示意图．1【答案】例4．如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运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是 的大小至少是 N．【答案】省力 1.6 250例5在电视《三国中有这样一个情景一群士兵用力拉动一个杠杆会将石块抛向敌方阵营它是一个 杆。要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿 方向最小（填ab或。【答案】费力 C例656kOA点为重心（g10N/kg）(1)该同学所受重力是多少？(2)在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂L（3）若0B=1.0m，1BC=0.4m，求地面对双手支持力的大小【答案】(1)G=mg=56㎏×10N/kg=560N(2)按要求作图完整（3）0C=0B+BC=1.0m+0.4m=1.4m根据杠杆的平衡条件G●OB=F●OCF=G●OB／OC=560N×1.0m／1.4m=400N例7．小明要测量一根1m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的量程．于是，他想用其他方法进行测量．现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足量长的细绳．只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，要求（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量（）出木棒质量的数学表达式（用测量量表示。【答案】（1）主要实验步骤：①用天平称出金属块的质量m；②用细绳和刻度尺测出木棒的长度L；移动绳环的位置，使木棒保持水平平衡；④用细绳和刻度尺测量出绳环到系金属块那端的木棒长度L′．（2）如图，以O，∴G×L′=G×（L﹣L′）即：mg×L′=Mg×（L﹣L′）铁解得：木棒的质量m（课堂练习题选择：注重训练、检测学生的基础知识和基本能力，题型最好涵盖与知识点相关的不同类需研讨，有必要时进修改和补充，老师辅导学生完成）1．刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上（如图所示．胡萝卜重为 N，如果在系线处将胡萝卜切成两段，则GA

G（）B答案：2.4；大于如图所示轻质木杆AB可以绕O点转动的长度是OB的三倍端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上在B点用600N的动力竖直向下拉动，木杆静止不动，则重物对水平地面的压力为 此木杆为 （填“省力”“费力”或“等臂）杠杆。答案：80；费力如图所示，—根铁棒在水平拉力F的作用下，以OF与动力臂L的大小变化是A．F增大，L增大 减小，L减小C．F增大，L减小 减小，L增答案：C4（2011年中考·浙江义乌卷）如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面，则（ ）F F甲 乙A.F甲>F乙，因为甲方法的动力臂长B.F甲<F乙，因为乙方法的阻力臂长C.F甲>F乙，因为乙方法时阻力臂短D.F甲=F乙2答案：D2LO为一段长度为1.5L的不可伸长的轻绳绳AB能承受的最大拉力为现将绳的两端AB分别与墙壁及杆相连使杆始终保持水平杆的末端C处可悬挂重物的最大重力为 ．答案：3F/8如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力杠杆在水平位置平衡，力F的大小，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将 答案：30N；不变和质量相同的钩码若干个。A O B O· ·· ·甲 乙(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量。杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A4个钩码，在B6明便得出了杠杆的平衡条件为： 。他这样得出的结论是否合理？ ；为么？ 。实验结束后，小明提出了新的探究问题“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究发现在杠杆左端的不同位置用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 。（1）左；水平；力臂（）Fl=Fl；不合理；结论具有偶然性（结论没有普遍性（）杠杆自重的影响。1 1 2 2五、课后作业（主要由教研培训员完成，课后作业建议题目难度设置上有梯度，体现重点知识和能力考核，难度高于课堂练习，区域教研需研讨，有必要时进修改和补充，学生独立完成）下列实验中没有用到控制变量法的是（ ）A．探究杠杆的平衡条件 探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关C．探究液体内部压强特点 探究导体的电流与它的电压、电阻的关答案：A2．在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行反复多次实验。①“测量物体的长度”时，多次测量②“研究杠杆的平衡”时，改变动力(臂)和阻力(臂)，多次测量③“研究串、并联电路的电流特点”时。换用不同定值电阻，多次测量④“用电压表和电流表测导体的电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流上述实验中寻找普遍规律的( )A．①② 答案：C在研究杠杆平衡条件的实验中：小明调节杠杆在水平位置平衡后，按图8FF，仍使杠杆在水平位置平衡，1 2次数1F/N2L次数1F/N2L/cmF/NL/cm11118222422