12.1 杠杆 导学案 2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理导学案聚焦杠杆知识，涵盖定义、五要素、力臂画法、平衡条件及分类。通过课前预习填空铺垫基础，课堂探究从观察跷跷板等生活实例入手，逐步深入实验与应用分析，构建从概念到实践的学习支架。 导学案注重科学探究与科学思维培养，实验环节含详细步骤和数据记录表格，引导学生实证得出平衡条件，力臂画法分步骤指导强化模型建构，分类结合实例深化物理观念，习题覆盖选择、计算、作图，助力学生全面掌握知识，提升解决实际问题能力。

12.1杠杆（导学案）解析版 班级：________姓名：________组别：________ 一、学习目标 1.知道杠杆的定义，能正确说出杠杆的五个要素。 2.学会正确画出杠杆的力臂。 3.通过实验探究得出杠杆的平衡条件，并能进行简单计算。 4.知道杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂三类，能判断生活中的杠杆。 二、课前预习 1.杠杆的定义：在力的作用下能绕__固定点__转动的硬棒叫做杠杆。 2.杠杆的五要素：支点、_动力_、阻力、__动力臂__、阻力臂。 3.力臂是从支点到__力的作用线__的垂直距离。 4.杠杆平衡条件：__动力__×动力臂=阻力×阻力臂。 5.杠杆分为三类：__省力__杠杆、费力杠杆、__等臂__杠杆。 三、课堂探究 探究一：认识杠杆及其五要素 1.观察：跷跷板、羊角锤、剪刀工作时，都有一个固定不动的点，这个点叫___支点__。 2.填写杠杆五要素 （1）支点：杠杆绕着转动的点，用字母__O__表示。 （2）动力：___使__杠杆转动的力，用___F₁__表示。 （3）阻力：___阻碍___杠杆转动的力，用___F₂__表示。 （4）动力臂：从支点到__动力作用线__的垂直距离。 （5）阻力臂：从支点到___阻力作用线__的垂直距离。 3.动力和阻力使杠杆转动的方向__相反__（相同/相反）。 探究二：力臂的画法（重点） 力臂画法三步： ①找__支点___； ②画___力的作用线__（沿力的方向延长）； ③从支点向力的作用线作___垂线__，标垂足和力臂。 1.关于力臂，下列说法正确的是（ B ） A.支点到力的作用点的距离 B.支点到力的作用线的垂直距离 C.力臂一定在杠杆上 2.当力的作用线通过支点时，力臂为___0__。 探究三：探究杠杆的平衡条件（实验） 1.实验器材：杠杆、铁架台、钩码、刻度尺。 2.实验步骤 （1）调节杠杆两端的__平衡螺母__，使杠杆在__水平__位置平衡。 （2）调节水平平衡的目的： ①_便于直接读出力臂__； ②__消除杠杆自重对实验的影响_。 （3）在杠杆两边挂钩码，移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡。 （4）记录动力、动力臂、阻力、阻力臂。 （5）改变钩码数量和位置，重复实验3次。 3.实验记录表格 实验次数 动力 F1​/N 动力臂 l1​/cm 阻力 F2​/N 阻力臂 l2​/cm F1​l1​ /(N·cm) F2​l2​ /(N·cm) 1 1 20 2 10 20 20 2 2 15 3 10 30 30 3 2 10 1 20 20 20 4.分析数据：每次实验中，F₁l₁和F₂l₂的大小__相等___。 5.实验结论： 杠杆的平衡条件是： 文字：动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式：___F₁l₁=F₂l₂___ 6.注意 （1）实验过程中__不能__（能/不能）调节平衡螺母。 （2）多次实验的目的：__避免偶然性，寻找普遍规律__。 7.例题计算 杠杆平衡时，阻力F₂=30N，阻力臂l₂=10cm，动力臂l₁=20cm，求动力F₁。 解：由F₁l₁=F₂l₂ F₁===15N 探究四：杠杆的分类 根据动力臂l₁和阻力臂l₂的大小关系： 1.省力杠杆：l₁__＞__l₂，省力但__费___距离。 举例：羊角锤、开瓶器、撬棒。 2.费力杠杆：l₁__＜__l₂，费力但___省___距离。 举例：镊子、钓鱼竿、筷子、理发剪。 3.等臂杠杆：l₁__=__l₂，不省力也不费力。 举例：天平、定滑轮。 探究五：最小动力问题 要使动力最小，应使__动力臂__最大。 做法： ①找到支点； ②找到杠杆上离支点__最远__的点； ③连接支点和该点，即为最大力臂； ④过该点作力臂的__垂线__，就是最小动力。 四、课堂小结 1.杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 2.力臂：支点到力的作用线的__垂直距离__。 3.平衡条件：__F₁l₁=F₂l₂_。 4.杠杆分类：省力、费力、等臂。 五、当堂检测 1．关于杠杆和力臂，下列说法中正确的是（　B　） A．力臂是支点到力的作用点的距离 B．杠杆的形状可以是任意的 C．力臂总在杠杆上 D．以上说法均不正确 2．如图甲所示的“舂”，其结构示意图如图乙所示。下列关于“舂”的说法正确的是（　C　） A．是等臂杠杆 B．是省力杠杆 C．是费力杠杆 D．碓杆越长越省力 3．辘轳实质为可以连续转动的杠杆，如图甲所示，通常用于从井中提水。简化成杠杆如图乙，；现将总重为的水和桶从井中匀速提起，人们在摇把末端施加的力至少需要___25___N。 9．用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块P，若撬棒C点受到石块 P的压力F是3600N，如图所示，且AB=1.2m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要使在 A 点施加最小动力 F1，F1 大小为__600__N。 11．桔槔是我国古代的一种汲水工具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出动力F1的力臂l1，以及杠杆受到的阻力F2。 【参考答案】 六、课后作业 1.完成教材练习与应用。 2.认真复习本节内容，预习下一节内容 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.1杠杆（导学案）原卷版 班级：________姓名：________组别：________ 一、学习目标 1.知道杠杆的定义，能正确说出杠杆的五个要素。 2.学会正确画出杠杆的力臂。 3.通过实验探究得出杠杆的平衡条件，并能进行简单计算。 4.知道杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂三类，能判断生活中的杠杆。 二、课前预习 1.杠杆的定义：在力的作用下能绕 转动的硬棒叫做杠杆。 2.杠杆的五要素：支点、 、阻力、 、阻力臂。 3.力臂是从支点到 的垂直距离。 4.杠杆平衡条件： ×动力臂=阻力×阻力臂。 5.杠杆分为三类： 杠杆、费力杠杆、 杠杆。 三、课堂探究 探究一：认识杠杆及其五要素 1.观察：跷跷板、羊角锤、剪刀工作时，都有一个固定不动的点，这个点叫 。 2.填写杠杆五要素 （1）支点：杠杆绕着转动的点，用字母 表示。 （2）动力： 杠杆转动的力，用 表示。 （3）阻力： 杠杆转动的力，用 表示。 （4）动力臂：从支点到 的垂直距离。 （5）阻力臂：从支点到 的垂直距离。 3.动力和阻力使杠杆转动的方向 （相同/相反）。 探究二：力臂的画法（重点） 力臂画法三步： ①找 ； ②画 （沿力的方向延长）； ③从支点向力的作用线作 ，标垂足和力臂。 1.关于力臂，下列说法正确的是（ ） A.支点到力的作用点的距离 B.支点到力的作用线的垂直距离 C.力臂一定在杠杆上 2.当力的作用线通过支点时，力臂为_____。 探究三：探究杠杆的平衡条件（实验） 1.实验器材：杠杆、铁架台、钩码、刻度尺。 2.实验步骤 （1）调节杠杆两端的__ __，使杠杆在 位置平衡。 （2）调节水平平衡的目的： ① ； ② 。 （3）在杠杆两边挂钩码，移动钩码位置，使杠杆重新水平平衡。 （4）记录动力、动力臂、阻力、阻力臂。 （5）改变钩码数量和位置，重复实验3次。 3.实验记录表格 实验次数 动力 F1​/N 动力臂 l1​/cm 阻力 F2​/N 阻力臂 l2​/cm F1​l1​ /(N·cm) F2​l2​ /(N·cm) 1 2 3 4.分析数据：每次实验中，F₁l₁和F₂l₂的大小 。 5.实验结论： 杠杆的平衡条件是： 文字：动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式： 6.注意 （1）实验过程中 （能/不能）调节平衡螺母。 （2）多次实验的目的： 。 7.例题计算 杠杆平衡时，阻力F₂=30N，阻力臂l₂=10cm，动力臂l₁=20cm，求动力F₁。 探究四：杠杆的分类 根据动力臂l₁和阻力臂l₂的大小关系： 1.省力杠杆：l₁ l₂，省力但 距离。 举例： 。 2.费力杠杆：l₁ l₂，费力但 距离。 举例： 。 3.等臂杠杆：l₁ l₂，不省力也不费力。 举例： 、定滑轮。 探究五：最小动力问题 要使动力最小，应使 最大。 做法： ①找到支点； ②找到杠杆上离支点 的点； ③连接支点和该点，即为最大力臂； ④过该点作力臂的 ，就是最小动力。 四、课堂小结 1.杠杆五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 2.力臂：支点到力的作用线的 。 3.平衡条件： 。 4.杠杆分类：省力、费力、等臂。 五、当堂检测 1．关于杠杆和力臂，下列说法中正确的是（　　） A．力臂是支点到力的作用点的距离 B．杠杆的形状可以是任意的 C．力臂总在杠杆上 D．以上说法均不正确 2．如图甲所示的“舂”，其结构示意图如图乙所示。下列关于“舂”的说法正确的是（　　） A．是等臂杠杆 B．是省力杠杆 C．是费力杠杆 D．碓杆越长越省力 3．辘轳实质为可以连续转动的杠杆，如图甲所示，通常用于从井中提水。简化成杠杆如图乙，；现将总重为的水和桶从井中匀速提起，人们在摇把末端施加的力至少需要 N。 9．用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块P，若撬棒C点受到石块 P的压力F是3600N，如图所示，且AB=1.2m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要使在 A 点施加最小动力 F1，F1 大小为 N。 11．桔槔是我国古代的一种汲水工具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，请在图乙中作出动力F1的力臂l1，以及杠杆受到的阻力F2。 六、课后作业 1.完成教材练习与应用。 2.认真复习本节内容，预习下一节内容 学科网（北京）股份有限公司 $