12.1 杠杆（导学案）-【上好课】八年级物理下册同步备课系列（人教版）

12.1 杠杆（导学案） 【学习目标】 1. 能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。 2. 通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件，能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。 3. 能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆 【学习重点】探究杠杆平衡条件的实验。 【学习难点】画杠杆的力臂。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1．杠杆：在力的作用下，能绕 转动的硬棒，叫做杠杆。 2．杠杆的五要素： ①支点：指杠杆可以绕其 的点O；②动力：是使杠杆 的力F1；③阻力：是 杠杆转动的力F2；④动力臂：从支点O到动力F1 的距离l1；⑤阻力臂：是从支点O到 F2作用线的距离l2。 3．杠杆的平衡条件是： ，数学表达式是： 。 4．常用的杠杆有三类 ①省力杠杆：特点是动力臂l1 阻力臂l2，平衡时动力F1 阻力F2，使用它可以 （选填“省力”或“费力”），即用较小的动力就可以克服较大的阻力，但是 距离（选填“省”或“费”）。 ②费力杠杆：特点是动力臂l1 阻力臂l2，平衡时动力F1 阻力F2，使用它时可以 距离（选填“省”或“费”）。 ③等臂杠杆：这类杠杆的动力臂l1 阻力臂l2，平衡时动力F1 阻力F2，工作时不省力也不费力，不省距离也不费距离。 【合作探究】 探究一、杠杆 1. 什么是杠杆 观察生活中使用的一些工具，这些工具在使用时，有什么共同特点? 它们的共同特征是：受到 的作用、能绕某一点 、是一根 棒。 杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 2. 描述杠杆的五个要素 以用木棍撬物体为例进行分析讲解。 （1）描述杠杆特征的“五要素” ①支点：杠杆绕着转动的点O； ②动力：使杠杆转动的力F1； ③阻力： 杠杆转动的力F2； ④动力臂：从支点到动力 的距离l1； ⑤阻力臂：从 到阻力作用线的距离l2。 注意：“力的作用线” 是指过力的作用点沿力的方向所画的直线，不是支点到作用点的距离。 （2）透析杠杆五要素 ①支点： 在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；同一杠杆，使用方法不同，支点位置 改变。（以上均选填“一定”或“可能”） ②动力与阻力：作用点 在杠杆上（选填“一定”或“可能”），分别使杠杆向 方向转动（选填“相反”或“相同”），动力和阻力是相对的，一般把人对杠杆施加的作用力称为动力。 ③力臂：是支点到力的作用线的距离，不是支点到作用点的距离；力臂 在杠杆上（选填“一定”或“不一定”）（如图中l1、l2）；若力的作用线过支点，则力臂为 。 （3）力臂的画法 步骤 画法 图示 第一步： 确定支点O 假设杠杆转动,杠杆上相对静止的点即为支点 第二步：确定动力 和阻力的作用线 从动力、阻力作用点沿力的方向(或反方向)分别画直线,即为动力、阻力的作用线 第三步：画出 动力臂和阻力臂 从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂 【例题1】关于杠杆，下列说法中正确的是（ ） A. 杠杆一定是一根直的硬棒 B. 杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置 C. 力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上 D. 从支点到动力作用点的距离叫动力臂 【例题2】如图的开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。选项图能正确表示它工作示意图的是（ ） 【例题3】如图，硬棒OB能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上，B处悬挂重物。请画出物体所受的重力G的力臂和拉力F的力臂，分别用 l1和l2表示。 探究二、杠杆的平衡条件 1. 体验杠杆平衡 （1）杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力作用下 时，我们就说杠杆平衡了。 （2）体验杠杆平衡 【想一想】前面学习过，如果作用在物体上的几个力相互平衡，物体就处于平衡状态（如二力平衡状态）。当杠杆在动力和阻力作用下静止时，与二力平衡的情况是不同的，那么，影响杠杆平衡的因素还有哪些呢? 【实践体验】如下图所示，将直尺调整到静止状态。改变放置物品的轻重及位置，再次调节使直尺处于静止状态。 【分析论证】实验结果表明，直尺是否能够处于平衡状态，不仅与物品的轻重有关，还与物品的 有关。 体验杠杆平衡 认识力臂的影响 （3）认识力臂的影响 【想一想】推动杠杆需要的动力与力臂的长短是否有关? 【猜想】通