人教版八年級物理（下冊）第十二章簡單機械第1節杠桿（導學案）【學習目標】1、能識別出杠桿，并能準確找出支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂；2、通過從生活中的實例，建立杠桿模型的過程，了解物理學中研究問題的方法；3、通過實驗探究，能得出杠桿的平衡條件，并能利用杠桿的平衡條件進行相關計算。【學習重難點】學習重點：實驗探究得出杠桿平衡條件，并利用杠桿平衡條件解決實際問題學習難點：識別杠桿及找出五要素（特別是力臂）；杠桿平衡條件的靈活應用【學習過程】學習任務一：杠桿及其五要素問題：思考這些工具具有什么共同特征呢？自學任務：閱讀課本76頁的“杠桿”內容，找出杠桿的概念以及杠桿的五要素。【小結】一、杠桿：1、定義：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點O轉動，這根硬棒就叫杠桿。2、杠桿的五個要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂【及時反饋1】1、作出以下杠桿的動力臂和阻力臂。學習任務二：杠桿的平衡條件思考：怎樣用桿秤稱物體的質量？探究：杠桿的平衡條件1、提出問題：杠桿平衡時，動力，動力臂，阻力，阻力臂滿足什么關系呢？2、猜想與假設3、制定計劃，設計實驗實驗步驟：（1）調節杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡；（2）在杠桿兩邊掛上鉤碼，調節鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡，記錄F1,L1,F2,L2；（3）改變數據，再做幾次實驗，記錄數據。4、進行實驗，收集證據提醒：每個鉤碼重0.5N，本次實驗統一認為左邊動力，右邊阻力。實驗表格：實驗次數動力F1動力臂L1動力×動力臂F1·L1阻力F2阻力臂L2阻力×阻力臂F2·L211N0.2m2345、得出結論：杠桿的平衡條件是：6、評估與交流（1）杠桿支點為何選“中點”位置？（2）為何要使杠桿在“水平位置”平衡？（3）實驗中為何用鉤碼做實驗？能不能用測力計做實驗？（4）用測力計做實驗應該注意什么問題？【及時反饋2】2．如圖是《天工開物》中記載的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一質量適當的配重物。木桶裝滿水后，為了減小人向上提水時所需的拉力，下列操作可行的是（）A．將配重靠近支點 B．將水桶遠離支點C．適當增大配重 D．將支點遠離地面【答案】C【詳解】A．將配重靠近支點，則配重的重力力臂變小，配重的重力和力臂的乘積會變小，水桶的重力和力臂的乘積不變，則人向上提水時所需的拉力變大，故A不符合題意；B．將水桶遠離支點，則水桶的重力力臂變大，水桶的重力和力臂的乘積會變大，配重的重力和力臂的乘積不變，則人向上提水時所需的拉力變大，故B不符合題意；C．適當增大配重，則配重的重力和力臂的乘積會變大，水桶的重力和力臂的乘積不變，則人向上提水時所需的拉力變小，故C符合題意；D．將支點遠離地面，則水桶的重力和力臂的乘積不變，配重的重力和力臂的乘積不變，則人向上提水時所需的拉力不變，故D不符合題意。故選C。學習任務三：杠桿的分類請仔細觀察，利用撬棒撬石頭時，它的動力臂和阻力臂，哪個更長呢？我們在使用時，是省力了？還是費力了呢？自學任務：閱讀教材79頁“生活中的杠桿”【小結】三、杠桿的分類分類力臂關系平衡時力的比較特點應用舉例省力杠桿L1>L2F1<F2省力費力距撬棍費力杠桿L1<L2F1>F2費力省力距鍘刀等臂杠桿L1=L2F1=F2不省力不費距離天平【及時反饋3】3．如圖所示的四種用具中，正常使用時屬于費力杠桿的是（）A．

筷子B．

羊角錘C．

核桃夾D．

瓶起子【答案】A【詳解】A．筷子在使用時動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A符合題意；B．羊角錘的支點在它與木塊接觸的地方，動力臂大于阻力臂，使用時為了省力，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．核桃夾的支點在前端，動力臂大于阻力臂，使用時為了省力，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．瓶蓋起子的的支點是與瓶蓋的中部接觸的點，動力臂大于阻力臂，使用時為了省力，屬于省力杠桿，故D不符合題意。故選A。【課堂小結】【課堂檢測】1．如圖是用撬棒撬石頭的情景，石頭對桿的阻力作用點距O點0.2m，桿長1m，阻力大小是100N，則如圖繞支點O將石頭撬起所用的力為（）

A．20N B．25N C．500N D．400N【答案】B【詳解】石頭對桿的阻力作用點距O點0.2m，桿長1m，則動力作用點距O點0.8m，由幾何關系可知杠桿受到的阻力F2=100N，根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2可得故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。2．如圖所示，地面上有一根木棒，某人用力將木棒的一端勻速抬起，在抬起木棒至的過程中，若所用力的方向始終與木棒垂直，則所用力的大小（）

A．始終不變 B．逐漸增大C．逐漸減小 D．先增大后減小【答案】C【詳解】在抬起木棒的過程中，O為杠桿的支點，阻力F2（即木棒的重力）不變，因F與杠桿始終垂直，所以動力臂l1不變；由圖知，在在抬起木棒至的過程，阻力臂l2在變小，根據杠桿的平衡條件Fl1=F2l2，所以動力F在逐漸減小，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。3．中國空間站機械臂，是對人類手臂的最真實的還原，可隨時實現對空間站艙體表面的巡檢。下列杠桿，與空間站機械臂同類的是（）A．

釣魚竿 B．

動滑輪C．

酒起子 D．

羊角錘【答案】A【詳解】機械臂在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿。A．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，故A符合題意；B．動滑輪在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．酒起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故D不符合題意。故選A。4．杠桿在生產、生活中有著廣泛的應用，如圖所示，下列工具中屬于費距離的杠桿是（）

A．①② B．②③ C．①③ D．①④【答案】D【詳解】①自行車閘使用時動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力費距離，故①符合題意；②剪刀使用時動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，費力省距離，故②不符合題意；③賽艇的船槳使用時動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，費力省距離，故③不符合題意；④羊角錘使用時動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力費距離，故④符合題意。故選D。5．在“探究杠桿的平衡條件”實驗中：

（1）小李安裝好杠桿，其靜止時的情景如圖判所示，此時杠桿______（選填“平衡”或“不平衡”），為了使杠桿在水平位置平衡，接下來應該將平衡螺母向______調節；（2）如圖乙，小李在A位置掛上2個鉤碼，則在B位置掛上______個鉤碼，杠桿可在水平位置平衡，若將A、B兩位置都增加1個鉤碼，則杠桿______（選填“左端”或“右端”）將下降；（3）小李用彈簧測力計豎直向下拉，測力計示數為F時，杠桿在水平位置平衡，如圖丙所示；若將彈簧測力計向右傾斜一定角度拉，測力計的示數為時，杠桿仍然在水平位置平衡，則______F（選填“>”、“<”或“=”）；（4）小明多次實驗收集多組數據，目的是______（選填“a”或“b”）：a．多次實驗取平均值減小實驗誤差b．使實驗結論更具有科學性和普遍性【答案】平衡左3左端>b【詳解】（1）[1][2]杠桿靜止不動或勻速轉動叫杠桿的平衡。小李安裝好杠桿，其靜止時的情景如圖判所示，此時杠桿平衡。杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點的右側，為了使杠桿在水平位置平衡，接下來應該將平衡螺母向左調節。（2）[3][4]設杠桿一個格為L，一個鉤碼重是G，根據杠桿的平衡條件，所以有2G×3L=nG×2L所以在B位置掛的鉤碼個數為n=3如果再在A、B兩位置都增加1個鉤碼，因3G×3L>4G×2L所以杠桿左端下沉。（3）[5]小李用彈簧測力計豎直向下拉，測力計示數為F時，