6.5

探究杠桿的平衡條件

一、自主學習

(一)目標導讀

1.通過參與科學探究活動,能得出杠桿的平衡條件

2.能從生活生產勞動中識別杠桿,并能在杠桿上確認動力阻力、支點、動力臂、阻力臂

3.利用杠桿平衡條件進行簡單的計算

4.知道杠桿的分類

特點及在現實中的廣泛運用

(二)自主預習

請閱讀課本P23－P26,重點預習經過科學探究過程,歸納杠桿平衡條件.(三)預習檢測

1.在物理學中,把能繞某一固定點轉動的硬棒稱

_______,這個固定點叫_________.2.使杠桿轉動的力叫,用

字母來表示,阻礙杠桿轉動的力叫,用

字母來表示,從指支點到動力作用線的距離叫,用

字母來表示,從指支點到阻力作用線的距離叫

.用

字母來表示.3.杠桿的平衡條件是_________________________,它的數學表達式是__________________.4.夾砝碼的鑷子是

杠桿,使用它時可以省

；常用的鋼絲鉗是

杠桿,使用它可以省

；實驗室常用的托盤天平是

杠桿.二、互動學案

(一)情景引入

傳說中一天,國王希羅接到阿基米德的一封信,信里說:“我確信,只要給我一個支點,我就能撬起地球！”國王看著信發呆,便派人把阿基米德找來.“阿基米德,你信上說的我一點也不明白！”國王說.“陛下,這里說的是杠桿原理.”阿基米德開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:

動力:

阻力:

動力臂:

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驗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

兩力臂關系

兩力關系

優、缺點

舉例

省力杠桿

費力杠桿

等臂杠桿

圖1

(三)思維點撥,突破重難點

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

(1)

找到支點O及力的作用點;

(2)

作出力的作用線;

(3)

作O點到力作用線的垂線段即為力臂.(四)針對訓練

圖2

1.如圖2所示,用一杠桿撬起一塊石頭,杠桿上的A點是動力的作用點,在杠桿上畫出撬動石塊的最小動力F.2.用動力臂150cm處、阻力臂30cm的撬杠撬起3000N的石頭,所用的動力至少要________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”的實驗中,如圖4所示.(1)把杠桿掛在支架上,實驗前沒有掛鉤碼,會發現杠桿右端下傾.可將右端螺母向_______邊旋轉,能使杠桿在水平位置平衡(選填“左”或“右”).(2)實驗提供10個鉤碼,杠桿上每格距離相等,調節杠桿水平平衡后,在杠桿左邊離支點2格的A處掛了3個鉤碼,如圖所示,為使杠桿在水平位置平衡,請你在杠桿右邊掛上鉤碼(用二種方法),你的方法是

和

.(3)實驗中改變支點兩側的鉤碼位置和個數,用同樣的方法一般要做三次以上的實驗,得到三組以上的數據并進行分析.這樣做的目的是

.三、拓展提高

圖5

(一)基礎過關

1.如圖5所示,杠桿處于平衡狀態,每個鉤碼的質量相等,若在兩端再加1個同樣的鉤碼,要使杠桿恢復平衡,可行的方法是

（）

A.左側的鉤碼向左移一格,左側的鉤碼不動

B.左側的鉤碼向左移一格,右側鉤碼向右移一格

C.左側的鉤碼向左移一格,右側的鉤碼不動

D.左側的鉤碼不動,右側鉤碼向右移一格

2.某同學在做俯臥撐運動時如圖6,可將他視為一個杠桿,支點為O,他的重心在A點,支撐力為F,請畫出重力和支撐力F的力臂.3.請你仔細觀察如圖7所示的漫畫,回答問題:小猴分得的蘿卜比小兔分的蘿卜

；(填“輕”或“重”)理由是:當蘿卜平衡時,粗的那端力臂,根據

就知道了.圖6

圖7

(二)中考鏈接

圖8

1.如圖8所示,使用中屬于費力杠桿的工具是

（）

2.觀察圖9所示的指甲刀的結構圖,其中分析正確的是

（）

A.一個杠桿,且是省力杠桿

B.兩個杠桿,一個省力杠桿,一個費力杠桿

C.三個杠桿,一個省力杠桿,兩個費力杠桿

D.三個杠桿,一個費力杠桿,兩個省力杠桿

圖9

圖10

3.如圖10所示,用裁紙刀裁紙,加在裁紙刀上的動力為F,支點在0點,請在圖中畫出其對應的動力臂L.(三)生活中的杠桿

圖11

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

學習感悟: