人教版8下物理12.1杠杆（导学案）（解析版）

人教版八年级物理（下册）第十二章简单机械第1节杠杆（导学案）【学习目标】1、能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；2、通过从生活中的实例，建立杠杆模型的过程，了解物理学中研究问题的方法；3、通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。【学习重难点】学习重点：实验探究得出杠杆平衡条件，并利用杠杆平衡条件解决实际问题学习难点：识别杠杆及找出五要素（特别是力臂）；杠杆平衡条件的灵活应用【学习过程】学习任务一：杠杆及其五要素问题：思考这些工具具有什么共同特征呢？自学任务：阅读课本76页的“杠杆”内容，找出杠杆的概念以及杠杆的五要素。【小结】一、杠杆：1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点O转动，这根硬棒就叫杠杆。2、杠杆的五个要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂【及时反馈1】1、作出以下杠杆的动力臂和阻力臂。学习任务二：杠杆的平衡条件思考：怎样用杆秤称物体的质量？探究：杠杆的平衡条件1、提出问题：杠杆平衡时，动力，动力臂，阻力，阻力臂满足什么关系呢？2、猜想与假设3、制定计划，设计实验实验步骤：（1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）在杠杆两边挂上钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，记录F1,L1,F2,L2；（3）改变数据，再做几次实验，记录数据。4、进行实验，收集证据提醒：每个钩码重0.5N，本次实验统一认为左边动力，右边阻力。实验表格：实验次数动力F1动力臂L1动力×动力臂F1·L1阻力F2阻力臂L2阻力×阻力臂F2·L211N0.2m2345、得出结论：杠杆的平衡条件是：6、评估与交流（1）杠杆支点为何选“中点”位置？（2）为何要使杠杆在“水平位置”平衡？（3）实验中为何用钩码做实验？能不能用测力计做实验？（4）用测力计做实验应该注意什么问题？【及时反馈2】2．如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是（）A．将配重靠近支点 B．将水桶远离支点C．适当增大配重 D．将支点远离地面【答案】C【详解】A．将配重靠近支点，则配重的重力力臂变小，配重的重力和力臂的乘积会变小，水桶的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变大，故A不符合题意；B．将水桶远离支点，则水桶的重力力臂变大，水桶的重力和力臂的乘积会变大，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变大，故B不符合题意；C．适当增大配重，则配重的重力和力臂的乘积会变大，水桶的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变小，故C符合题意；D．将支点远离地面，则水桶的重力和力臂的乘积不变，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力不变，故D不符合题意。故选C。学习任务三：杠杆的分类请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？自学任务：阅读教材79页“生活中的杠杆”【小结】三、杠杆的分类分类力臂关系平衡时力的比较特点应用举例省力杠杆L1>L2F1<F2省力费力距撬棍费力杠杆L1<L2F1>F2费力省力距铡刀等臂杠杆L1=L2F1=F2不省力不费距离天平【及时反馈3】3．如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（）A．

筷子B．

羊角锤C．

核桃夹D．

瓶起子【答案】A【详解】A．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；B．羊角锤的支点在它与木块接触的地方，动力臂大于阻力臂，使用时为了省力，属于省力杠杆，故B不符合题意；C．核桃夹的支点在前端，动力臂大于阻力臂，使用时为了省力，属于省力杠杆，故C不符合题意；D．瓶盖起子的的支点是与瓶盖的中部接触的点，动力臂大于阻力臂，使用时为了省力，属于省力杠杆，故D不符合题意。故选A。【课堂小结】【课堂检测】1．如图是用撬棒撬石头的情景，石头对杆的阻力作用点距O点0.2m，杆长1m，阻力大小是100N，则如图绕支点O将石头撬起所用的力为（）

A．20N B．25N C．500N D．400N【答案】B【详解】石头对杆的阻力作用点距O点0.2m，杆长1m，则动力作用点距O点0.8m，由几何关系可知杠杆受到的阻力F2=100N，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。2．如图所示，地面上有一根木棒，某人用力将木棒的一端匀速抬起，在抬起木棒至的过程中，若所用力的方向始终与木棒垂直，则所用力的大小（）

A．始终不变 B．逐渐增大C．逐渐减小 D．先增大后减小【答案】C【详解】在抬起木棒的过程中，O为杠杆的支点，阻力F2（即木棒的重力）不变，因F与杠杆始终垂直，所以动力臂l1不变；由图知，在在抬起木棒至的过程，阻力臂l2在变小，根据杠杆的平衡条件Fl1=F2l2，所以动力F在逐渐减小，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3．中国空间站机械臂，是对人类手臂的最真实的还原，可随时实现对空间站舱体表面的巡检。下列杠杆，与空间站机械臂同类的是（）A．

钓鱼竿 B．

动滑轮C．

酒起子 D．

羊角锤【答案】A【详解】机械臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意；B．动滑轮在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；C．酒起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。故选A。4．杠杆在生产、生活中有着广泛的应用，如图所示，下列工具中属于费距离的杠杆是（）

A．①② B．②③ C．①③ D．①④【答案】D【详解】①自行车闸使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故①符合题意；②剪刀使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故②不符合题意；③赛艇的船桨使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故③不符合题意；④羊角锤使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故④符合题意。故选D。5．在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）小李安装好杠杆，其静止时的情景如图判所示，此时杠杆______（选填“平衡”或“不平衡”），为了使杠杆在水平位置平衡，接下来应该将平衡螺母向______调节；（2）如图乙，小李在A位置挂上2个钩码，则在B位置挂上______个钩码，杠杆可在水平位置平衡，若将A、B两位置都增加1个钩码，则杠杆______（选填“左端”或“右端”）将下降；（3）小李用弹簧测力计竖直向下拉，测力计示数为F时，杠杆在水平位置平衡，如图丙所示；若将弹簧测力计向右倾斜一定角度拉，测力计的示数为时，杠杆仍然在水平位置平衡，则______F（选填“>”、“<”或“=”）；（4）小明多次实验收集多组数据，目的是______（选填“a”或“b”）：a．多次实验取平均值减小实验误差b．使实验结论更具有科学性和普遍性【答案】平衡左3左端>b【详解】（1）[1][2]杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡。小李安装好杠杆，其静止时的情景如图判所示，此时杠杆平衡。杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，为了使杠杆在水平位置平衡，接下来应该将平衡螺母向左调节。（2）[3][4]设杠杆一个格为L，一个钩码重是G，根据杠杆的平衡条件，所以有2G×3L=nG×2L所以在B位置挂的钩码个数为n=3如果再在A、B两位置都增加1个钩码，因3G×3L>4G×2L所以杠杆左端下沉。（3）[5]小李用弹簧测力计竖直向下拉，测力计示数为F时，