第1節杠桿R·八年級下冊第十二章簡單機械第1課時杠桿的初步認識及平衡條件學習目標1．認識杠桿，了解關于杠桿的五要素（支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂）.2．理解杠桿的平衡條件，并會進行相關計算.學習重點

杠桿的平衡條件，杠桿的結構.課標要求學習難點

力臂的概念及畫法，變形杠桿的分析.預習檢測1.

__________________________的硬棒叫杠桿。2.杠桿繞著轉動的固定點叫做______，使杠桿轉動的力叫______，阻礙杠桿轉動的力叫______，支點到動力作用線的距離叫________，支點到阻力作用線的距離叫________。3.當杠桿處于______狀態或__________狀態時，我們就說杠桿平衡了。4.杠桿平衡條件：動力×________=阻力×_________，即F1×____=F2×____。在力的作用下繞著固定點轉動支點動力阻力動力臂阻力臂靜止勻速轉動動力臂阻力臂l1l2情景導入這些用具有什么特點？它們工作時，能繞一個固定點轉動。進行新課杠桿的認識知識點一人類很早以前就學會使用杠桿了，如圖中利用木棒搬動巨大木料的情景。當你用筷子夾菜，用剪刀剪紙、用天平稱量時，你就在使用杠桿了。杠桿如圖，一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點O轉動，這根硬棒就是杠桿。杠桿的五要素支點：杠桿可以繞其轉動的點O動力：使杠桿轉動的力F1阻力：阻礙杠桿轉動的力F2動力臂：從支點O到動力F1作用線的距離l1阻力臂：從支點O到阻力F2作用線的距離l2杠桿是最簡單的機械之一

當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了。力臂的畫法一找點、二畫線、三作垂線段動力臂l1阻力臂l2力臂是支點到力的作用線的距離OF2F1l1l2l1l2o∟∟F2F1杠桿的平衡條件知識點二在使用杠桿中，杠桿的平衡狀態是一種非常重要的狀態。所謂平衡狀態杠桿處于靜止狀態或繞支點勻速轉動的狀態都叫平衡狀態思考杠桿在滿足什么條件時才會平衡？實驗探究杠桿的平衡條件【提出問題】杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？【猜想假設】假設一：假設二：F1·l1=F2·l2【所需器材】實驗注意事項：1．在實驗前要通過調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。2．掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。3．讀數時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態，以便直接讀出力臂的長度。【實驗步驟】調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。保證力臂沿杠桿，便于測量；消除杠桿自重對實驗結果的影響。杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。【實驗步驟】改變阻力和阻力臂的大小，相應調節動力和動力臂的大小，再做幾次實驗。在杠桿的一側掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。【分析數據】次數動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m123……【實驗結論】實驗結果表明，杠桿的平衡條件是動力×動力臂＝阻力×阻力臂F1l1=F2l2或寫為例

據《杭州日報》報道2001年6月22日，在杭州動物園內一位物理老師利用杠桿定理，僅用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質量（如右圖）。測量是利用了一根長度為10m的槽鋼作為杠桿。吊鉤固定點O為支點。彈簧測力計示數F1位200N。測得動力臂l1為9m，阻力臂l2為6cm。若不計鋼槽個鐵籠的質量，請你估算大象的質量。g取10N/kgOF1F2l2l1解

人通過彈簧測力計對杠桿的拉力為動力F1=200N，動力臂l1=9m；不計槽鋼和鐵籠的質量，則大象對杠桿的拉力為阻力F2，它等于大象所受的重力G，阻力臂l2=6cm=0.06m.根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，有OF1F2l2l1l2OF1F2l1大象的質量大象的質量是3t.隨堂演練1.如圖甲所示，是一個Z形杠桿，請在圖中畫出力F對支點O的力臂l.l2.如圖所示，一根木棒AB在O點被懸掛起來，AO=OC，在A、C兩點分別掛有兩個和三個相同的鉤碼，木棒處于水平平衡.如果在木棒的A、C兩點各增加一個同樣的鉤碼，則木棒（

）A.繞O點順時針方向轉動B.繞O點逆時針方向轉動C.仍保持平衡D.平衡被破壞，轉動方向不定C

解析：由題意知，杠桿重心應在O點左側，設一個鉤碼自重為G，杠桿重力的力臂為lO，杠桿重力為GO，AO=OC=l，則有：2G×AO+GO×lO=3G×OC，即2Gl+GOlO=3Gl，所以GOlO=Gl；兩邊再各加一個鉤碼后：左邊=3G×AO+GOlO=3Gl+GOlO=3Gl+Gl=4Gl，右邊=4G×OC=4Gl，因為兩邊力和力臂的乘積相等，所以杠桿平衡.3.找出下列各圖中動力和阻力，并畫出杠桿力臂。OF1F2l1l2BAOFOBA圖1圖24.請畫出下圖中杠桿的力臂。l1l2l1l2教學板書課堂小結一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點O轉動，這根硬棒就是杠桿。F1l1=F2l2杠桿的概念杠桿平衡的條件

如圖所示，利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、數量足夠的鉤碼等實驗器材探究杠桿的平衡條件.

（1）實驗前杠桿如圖所示，為使杠桿處在______平衡狀態，應將螺母B向______（選填“左”或“右”）調.水平右

（2）記錄實驗數據的表格如下表，請將表頭欄目、實驗所記錄的數據補充完整.實驗序號①_____________動力臂l1/m阻力F2/N②_____________120.330.2240.48③___25④___60.25動力F1/N阻力臂l2/m0.20.3布置作業1.從課后習題中選取；2.完成練習冊本課時的習題。教學反思1.杠桿這節的教學重點是要求學生能根據杠桿的五要素把生活中的杠桿模型和理想的理論模型結合起來，比如剪刀、夾菜的筷子、指甲剪等.這節有一個重點也是難點：找支點和作力臂，這里既牽扯到數學中點到直線的距離，又涉及物理中力的作用點和力的示意圖，學生感到非常困難.突破重難點的方法，通過實例演示，引導學生分析，提煉方法步驟：一（支）點二力和方向，延長力的作用線，過（支）點作垂線（段）.畫力臂并比較力臂大小是下一課時杠桿分類的基礎，一定要多練并讓學生過關.2.在杠桿的平衡條件的探究實驗中，引導學生猜想杠桿的平衡條件可能與力臂的大小和力的大小有關，這樣學生不至于盲目猜想，既調動了學生的積極性、主動性，同時使學生合理的科學猜想，快速進入探究的課題.在分析數據時，教師既要放開主動權，又要參與引導，如提醒學生可以先把數據分開來考慮.把四個數據按物理量分成兩組進行分析，接著把有特色的數據放在一起研究，最后把所有的數據統一起來，運用數學工具：加、減、乘、除等簡單計算方法，討論，尋找規律，形成科學的結論，這樣不僅營造寬松環境，而且培養了學生敢想敢說的精神及分析概括問題的能力.2.在圖中分別畫出鉗子、自行車手閘這兩