11.1_探究杠杆平衡条件 导学案 2025-2026学年沪科版物理八年级全一册

该初中物理导学案聚焦杠杆的分类及应用，引导学生掌握省力、费力、等臂杠杆的特点及判断方法，学习最小力问题和动态平衡问题的分析思路。课前预习通过填空回顾杠杆平衡条件，课堂用表格对比归纳三类杠杆，搭建前后知识衔接的学习支架。 资料通过对比分析建构杠杆分类模型，结合作图训练和动态平衡变量分析，培养学生科学思维与科学探究能力。生活实例的融入让学生体会物理与生活的联系，结构化表格和问题解决步骤助力学生形成物理观念，提升学习效率。

11.1探究：杠杆的平衡条件（2） 【教学目标】 （一）知识与技能 掌握杠杆的分类（省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆）及其判断方法。 掌握最小力问题的分析方法和杠杆动态平衡问题的分析思路。 （二）过程与方法 通过对比分析归纳各类杠杆的特点，通过作图训练掌握最小力问题的解题思路。 （三）情感态度与价值观 认识不同类型杠杆在生活中的巧妙应用，体会优化思维在工程中的重要性。 【教学重点】 杠杆的分类及特点；最小力问题的分析方法和作图方法。 【教学难点】 最小力问题中最大力臂的确定；杠杆动态平衡中力臂变化趋势的分析。 【课前预习】 1.杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下保持了（ ）状态或（ ）状态，我们就说杠杆平衡了。 2.杠杆平衡条件：（ ），用公式表示为：（ ），也叫做杠杆原理。 3.杠杆的分类： L₁>L₂，则F₁（ ）F₂，为（ ）杠杆，特点是：（ ）。 L₁<L₂，则F₁（ ）F₂，为（ ）杠杆，特点是：（ ）。 L₁=L₂，则F₁（ ）F₂，为（ ）杠杆，特点是：（ ）。 【拓展】判断杠杆属于哪种类型，关键是比较动力臂和阻力臂的长度。动力臂大于阻力臂为省力杠杆，小于为费力杠杆，等于为等臂杠杆。 知识点1：杠杆的分类 课堂笔记： 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 定义 动力臂（ ）阻力臂 动力（ ）阻力 动力臂（ ）阻力臂 动力（ ）阻力 动力臂（ ）阻力臂 动力（ ）阻力 特点 （ ），但（ ） （ ），但（ ） （ ），也（ ） 实例 （ ） （ ） （ ） 【拓展】省力杠杆实例：撬棍、瓶盖起子、羊角锤、钢丝钳、手推车。费力杠杆实例：钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪刀、船桨。等臂杠杆实例：天平、跷跷板。 知识点2：杠杆的应用 1.最小力问题 （1）最小力的画法： ①定点：找最小力的（ ），在杠杆上找离（ ）最远的点。 ②连线：连接动力作用点和支点，该线段就是（ ）。 ③定向：根据动力和阻力使杠杆转动方向相反，确定最小力方向。 ④画力：过动力作用点，作与动力方向相同且垂直于力臂的动力，并标上符号。 （2）练习：请画出使杠杆平衡的最小的力 【拓展】解决最小力问题的关键是找到最大力臂。离支点最远的点与支点的连线即为最大力臂。当力的方向与力臂垂直时，所需力最小。由F₁=F₂L₂/L₁可知，阻力F₂和阻力臂L₂一定时，动力臂L₁越大，所需动力F₁越小。 2.动态平衡问题 （1）分析方法：通过力臂作图分析F₁、F₂、L₁、L₂四个量中哪些是不变量，哪些是变化量，抓住不变量，分析变量之间的关系，再依据杠杆平衡条件求解。 （2）练习： 如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中： 不变量有：（ ） 变化量有且如何变化：（ ） 【拓展】分析杠杆动态平衡问题时：（1）明确哪些量不变（如阻力大小、支点位置）；（2）分析变化量如何变化（如力臂变长或变短）；（3）根据F₁L₁=F₂L₂判断动力或阻力的变化趋势。此类问题在中考中常以选择题形式出现。 —— 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 【课前预习】 1.静止；匀速转动 2.动力×动力臂=阻力×阻力臂；F₁L₁=F₂L₂ 3.<；省力；省力但费距离 >；费力；费力但省距离 =；等臂；既不省力也不省距离 知识点1：杠杆的分类 表格答案： 省力杠杆：动力臂>阻力臂，动力<阻力；省力，费距离；撬棍、瓶盖起子等 费力杠杆：动力臂<阻力臂，动力>阻力；费力，省距离；钓鱼竿、镊子等 等臂杠杆：动力臂=阻力臂，动力=阻力；不省力，不省距离；天平、跷跷板等 知识点2：杠杆的应用 1.最小力问题： （1）①作用点；支点 ②最大力臂 2.动态平衡问题： 不变量：重力G（阻力大小）、动力始终垂直于棒（动力臂不变） 变化量：阻力臂逐渐增大（重力作用线到支点的距离增加）， 根据F₁L₁=GL₂，L₁不变、L₂增大、G不变，故拉力F逐渐增大。 $