6.5

探究杠桿的平衡條件

一、自主學(xué)習(xí)

(一)目標(biāo)導(dǎo)讀

1.通過(guò)參與科學(xué)探究活動(dòng),能得出杠桿的平衡條件

2.能從生活生產(chǎn)勞動(dòng)中識(shí)別杠桿,并能在杠桿上確認(rèn)動(dòng)力阻力、支點(diǎn)、動(dòng)力臂、阻力臂

3.利用杠桿平衡條件進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算

4.知道杠桿的分類

特點(diǎn)及在現(xiàn)實(shí)中的廣泛運(yùn)用

(二)自主預(yù)習(xí)

請(qǐng)閱讀課本P23－P26,重點(diǎn)預(yù)習(xí)經(jīng)過(guò)科學(xué)探究過(guò)程,歸納杠桿平衡條件.(三)預(yù)習(xí)檢測(cè)

1.在物理學(xué)中,把能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒稱

_______,這個(gè)固定點(diǎn)叫_________.2.使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫,用

字母來(lái)表示,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫,用

字母來(lái)表示,從指支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離叫,用

字母來(lái)表示,從指支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫

.用

字母來(lái)表示.3.杠桿的平衡條件是_________________________,它的數(shù)學(xué)表達(dá)式是__________________.4.夾砝碼的鑷子是

杠桿,使用它時(shí)可以省

；常用的鋼絲鉗是

杠桿,使用它可以省

；實(shí)驗(yàn)室常用的托盤天平是

杠桿.二、互動(dòng)學(xué)案

(一)情景引入

傳說(shuō)中一天,國(guó)王希羅接到阿基米德的一封信,信里說(shuō):“我確信,只要給我一個(gè)支點(diǎn),我就能撬起地球！”國(guó)王看著信發(fā)呆,便派人把阿基米德找來(lái).“阿基米德,你信上說(shuō)的我一點(diǎn)也不明白！”國(guó)王說(shuō).“陛下,這里說(shuō)的是杠桿原理.”阿基米德開(kāi)始講述杠桿的故事了.(二)鉆研教材,勇于探索

1.探究1——杠桿五要素

杠桿:

支點(diǎn):

動(dòng)力:

阻力:

動(dòng)力臂:

阻力臂:

2.探究2——杠桿的平衡條件

按照課本的探究蹺蹺板中的道理實(shí)驗(yàn)得出杠桿的平衡條件是,用公式表示是

.3.探究3——生活中杠桿的分類

杠桿種類

兩力臂關(guān)系

兩力關(guān)系

優(yōu)、缺點(diǎn)

舉例

省力杠桿

費(fèi)力杠桿

等臂杠桿

圖1

(三)思維點(diǎn)撥,突破重難點(diǎn)

例:在圖1中作出力F和G的力臂.解析:力臂指的是支點(diǎn)到力的作用線的距離.力臂的一般畫法為:

(1)

找到支點(diǎn)O及力的作用點(diǎn);

(2)

作出力的作用線;

(3)

作O點(diǎn)到力作用線的垂線段即為力臂.(四)針對(duì)訓(xùn)練

圖2

1.如圖2所示,用一杠桿撬起一塊石頭,杠桿上的A點(diǎn)是動(dòng)力的作用點(diǎn),在杠桿上畫出撬動(dòng)石塊的最小動(dòng)力F.2.用動(dòng)力臂150cm處、阻力臂30cm的撬杠撬起3000N的石頭,所用的動(dòng)力至少要________N.圖3

A

B

C

D

3.按圖3所示方法使用的四種工具,屬于省力杠桿的是

（）

圖4

4.在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中,如圖4所示.(1)把杠桿掛在支架上,實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼,會(huì)發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾.可將右端螺母向_______邊旋轉(zhuǎn),能使杠桿在水平位置平衡(選填“左”或“右”).(2)實(shí)驗(yàn)提供10個(gè)鉤碼,杠桿上每格距離相等,調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后,在杠桿左邊離支點(diǎn)2格的A處掛了3個(gè)鉤碼,如圖所示,為使杠桿在水平位置平衡,請(qǐng)你在杠桿右邊掛上鉤碼(用二種方法),你的方法是

和

.(3)實(shí)驗(yàn)中改變支點(diǎn)兩側(cè)的鉤碼位置和個(gè)數(shù),用同樣的方法一般要做三次以上的實(shí)驗(yàn),得到三組以上的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析.這樣做的目的是

.三、拓展提高

圖5

(一)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

1.如圖5所示,杠桿處于平衡狀態(tài),每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等,若在兩端再加1個(gè)同樣的鉤碼,要使杠桿恢復(fù)平衡,可行的方法是

（）

A.左側(cè)的鉤碼向左移一格,左側(cè)的鉤碼不動(dòng)

B.左側(cè)的鉤碼向左移一格,右側(cè)鉤碼向右移一格

C.左側(cè)的鉤碼向左移一格,右側(cè)的鉤碼不動(dòng)

D.左側(cè)的鉤碼不動(dòng),右側(cè)鉤碼向右移一格

2.某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)時(shí)如圖6,可將他視為一個(gè)杠桿,支點(diǎn)為O,他的重心在A點(diǎn),支撐力為F,請(qǐng)畫出重力和支撐力F的力臂.3.請(qǐng)你仔細(xì)觀察如圖7所示的漫畫,回答問(wèn)題:小猴分得的蘿卜比小兔分的蘿卜

；(填“輕”或“重”)理由是:當(dāng)蘿卜平衡時(shí),粗的那端力臂,根據(jù)

就知道了.圖6

圖7

(二)中考鏈接

圖8

1.如圖8所示,使用中屬于費(fèi)力杠桿的工具是

（）

2.觀察圖9所示的指甲刀的結(jié)構(gòu)圖,其中分析正確的是

（）

A.一個(gè)杠桿,且是省力杠桿

B.兩個(gè)杠桿,一個(gè)省力杠桿,一個(gè)費(fèi)力杠桿

C.三個(gè)杠桿,一個(gè)省力杠桿,兩個(gè)費(fèi)力杠桿

D.三個(gè)杠桿,一個(gè)費(fèi)力杠桿,兩個(gè)省力杠桿

圖9

圖10

3.如圖10所示,用裁紙刀裁紙,加在裁紙刀上的動(dòng)力為F,支點(diǎn)在0點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出其對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂L.(三)生活中的杠桿

圖11

在我國(guó)的古書《莊子》里,記載著這樣一段故事:孔子的學(xué)生子貢路過(guò)漢明時(shí),看到老農(nóng)抱著甕跳到水洼中取水灌田；很費(fèi)力氣,卻沒(méi)有灌多少水.子貢便向老農(nóng)介紹說(shuō),有一種機(jī)械叫桔槔,如圖8所示,用力小而見(jiàn)效大,它后面拴著石頭,“后重前輕”,“摯水若抽”,提水很方便.這是什么機(jī)械？

學(xué)習(xí)感悟: