第2讲 杠杆的平衡-【分层备课】2021-2022学年八年级物理下学期同步精品讲义（沪教版）

赢未来工作室小注： 本专辑专为2022年上海初中物理第二学期研发。 思路说明：按照课本重难点进行知识系统化讲解，分为课堂讲练部分，课后分层作业加练部分。 课堂按照“六步法”：学习目标；学习引导；知识精讲；例题精讲；能力检测；预习思考等设计。 课后分层作业加练部分按照：基础过关练；能力提升练；尖子拓展类，三个难度梯次递增设计。 第2讲 杠杆的平衡 1. 了解杠杆的平衡实验过程与研究方法； 2. 熟练使用杠杆的平衡条件解决简单计算问题； 3、掌握杠杆的分类。 在现实生活中，我们很多地方都会用到杠杆，仔细观察上面的图片，思考以下几个问题： 1、在第一幅图片中，我们发现如果用杠杆来撬动石头比直接搬动石头要轻松的多，这里面是利用了什么原理呢？ 2、仔细观察在第二幅和第三幅图片，跷跷板在水平位置平衡了，但是明显大人比小孩里中间要近很多，这又是为什么呢？ 【知识梳理】 一、杠杆的平衡 1、杆杆的平衡：杆杆保持静止或匀速转动时，此时杆杆保持平衡状态。 2、杠杆的平衡条件： 杆杆平衡时应满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂 或F1L1 = F2L2 公式中一共有四个物理量，已知其中的三个量，就可以求第四个量。 运用该公式计算时注意：①要准确地画出杠杆的示意图；②单位统一（即F1与F2、L1和L2的单位要相同） 二、杆杆的分类 根据杠杆平衡条件： （1）若L1 >L2 ，则F1 < F2，杠杆是省力杠杆； （省力但费距离） 例如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 （2）若L1 < L2 ，则F1 > F2，杠杆是费力杠杆； （费力但省距离） 例如：缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 （3）若L1 =L2 ，则F1 =F2，杠杆是等臂杠杆。 （既不省力，也不费力；既不省距离，也不费距离。） 例如：天平，定滑轮 注意：通过比较动力臂和阻力臂的大小，就可以判断杠杆的类型。 杠杆种类的应用：根据实际需要来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当需要省距离时，应选费力杠杆。 三、实验探究杠杆的平衡条件 实验目的：探究杠杆平衡的条件。 实验器材：带有刻度的杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码、线。 实验步骤： （1）把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置上平衡（如图）。 （2）用线系着钩码，分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的个数或在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡。 把支点右侧的钩码作用在杠杆上的力（数值上等于钩码所受重力）当作动力F1，把支点左侧的钩码作用在杠杆上的力作为阻力F2。记下动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2的数值。 （3）改变力和力臂的大小，再做三次试验，将结果填入表中。 4.对表格中的数据分析比较，得出结论： 5.把钩码系着挂在杠杆上，在同侧用弹簧测力计竖直向上拉着杠杆（如右图），改变钩码个数或测力计拉杠杆的位置，使杠杆在水平位置上仍保持平衡。把弹簧测力计挂钩对杠杆的拉力当作动力F1，钩码作用在杠杆上的力当作阻力F2，改变力和力臂的大小再做一次实验，两次实验数据均记录到下表。 对表格中的数据进行分析比较，得到初步结论： 6.总结上述实验初步得出杠杆平衡条件： 【例题精讲】 例1、图中的杠杆处于平衡状态,杆上标尺每格的长度相等,在杠杆的A处挂着4个均为10N的钩码,这时B处的拉力F是（    ）    A．30 N  B．20N   C．40N   D．25N 例2、在“研究杠杆平衡条件”的实验中，若杠杆处于下图所示的状态，可把右端的平衡螺母向 移动（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡。调节后，若在A点挂上一个钩码，则应在B点挂上 个相同的钩码，才能使杠杆保持水平平衡。 例3、下列所示的杠杆中，属于费力杠杆的是（ ） 例4、如图是指甲刀的结构图，关于指甲甲刀下面说法正确的是（ ） A．指甲刀可以看成是一个省力杠杆和一个费力杠杆组成 B．指甲刀可以看成是一个省力杠杆和两个费力杠杆组成 C．指甲刀使用的越久，用它剪指甲就越省力 D．用指甲刀剪指甲时，大段地往下剪比小段地往下剪省力 例5、如图所示，杠杆的一端A为支点，在它的另一端B用力F将挂在C点的物体抬起，使杠杆处于水平静止状态，已知AC＝15cm，CB＝60cm，则动力F跟物重G之比是（    ） A．1:4        B．4:1       C．1:5         D．5：1 例6、在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做是为了便于测量 ；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节