滬粵版初中物理八年級(jí)（下）

第六單元

力和機(jī)械

第5節(jié)杠桿第2課時(shí)杠桿的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)欄目導(dǎo)航新課導(dǎo)入課程講授課堂小結(jié)當(dāng)堂評(píng)價(jià)物理觀念：1.知道杠桿的平衡條件.2知道杠桿的分類(lèi).科學(xué)思維：能應(yīng)用杠桿的平衡條件分析三種杠桿的特點(diǎn)；會(huì)應(yīng)用杠桿平衡條件分析實(shí)際問(wèn)題?？茖W(xué)探究：通過(guò)對(duì)實(shí)際應(yīng)用中三種杠桿的分析，認(rèn)識(shí)三種杠桿的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：1.了解我國(guó)古代對(duì)杠桿的應(yīng)用，增強(qiáng)民族自豪感與文化自信。2.通過(guò)生活中杠桿的實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)利用物理知識(shí)為生活帶來(lái)便捷的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。學(xué)習(xí)目標(biāo)展示課本P28頁(yè)圖6-5-7，提出問(wèn)題：這些杠桿都能省力嗎？新課導(dǎo)入探究思考阿基米德說(shuō)給他一根足夠長(zhǎng)的杠桿，他可以撬動(dòng)地球。那我們能否也用一根杠桿撬動(dòng)大象呢？這樣的杠桿共同的特點(diǎn)是什么？新課講授知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)

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認(rèn)識(shí)生活中的杠桿

提問(wèn)：圖中哪些是省力杠桿？哪些是費(fèi)力杠桿？哪些是等臂杠桿？新課講授知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)

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認(rèn)識(shí)生活中的杠桿回答：省力杠桿有：圖（a）撬棒、圖（b）開(kāi)酒瓶的起子、圖（e）鍘刀、圖（f）手動(dòng)抽水機(jī)；費(fèi)力杠桿有：圖（d）縫紉機(jī)腳踏板；等臂杠桿有：圖（c）托盤(pán)天平。新課講授知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)

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杠桿的分類(lèi)省力杠桿新課講授知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)

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杠桿的分類(lèi)省力杠桿由F1L1=F2L2∵L1>L2

∴F1<

F2這是省力杠桿省力杠桿的特點(diǎn)：省了力，但費(fèi)了距離。新課講授知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)

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1費(fèi)力杠桿杠桿的分類(lèi)F2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2∵L1<L2

∴F1>

F2這是費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)：費(fèi)了力，但省了距離。新課講授知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)

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杠桿的分類(lèi)費(fèi)力杠桿新課講授知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)

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1杠桿的分類(lèi)等臂杠桿的特點(diǎn)：不省力，也不省距離。F2F1動(dòng)力臂L1阻力臂L2O由F1L1=F2L2，∵L1=

L2∴F1=

F2這是等臂杠桿等臂杠桿新課講授知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)

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杠桿的分類(lèi)等臂杠桿歸納小結(jié)杠桿的種類(lèi)：省力杠桿：L1>L2，動(dòng)力小于阻力特點(diǎn)：省力，但費(fèi)距離。應(yīng)用：羊角錘費(fèi)力杠桿：L1<L2，動(dòng)力大于阻力特點(diǎn)：費(fèi)力，但省距離。應(yīng)用：釣魚(yú)竿

等臂杠桿：L1＝L2

，動(dòng)力等于阻力

特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力。應(yīng)用：天平典型例題例1．公筷公勺是文明新“食尚”。當(dāng)你用筷子夾菜時(shí)，你就在使用杠桿了。下列用具正常使用時(shí)也是杠桿，其中與筷子同屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．扳手B．開(kāi)瓶器C．劃賽艇的船槳D．鉗子【詳解】筷子在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿。ABD．扳手、開(kāi)瓶器、鉗子在使用時(shí)都是動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故ABD不符合題意；C．劃賽艇的船槳在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故C符合題意。C變

式1．如圖所示的四種工具中，正常使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．開(kāi)瓶扳B．鑷子C．剪鐵皮的剪刀 D．獨(dú)輪車(chē)【詳解】A．開(kāi)瓶扳手在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．鑷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B符合題意；C．剪鐵皮的剪刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；D．獨(dú)輪車(chē)在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。B變

式2．如圖是一工人抬起獨(dú)輪車(chē)車(chē)把時(shí)的簡(jiǎn)化示意圖，此時(shí)獨(dú)輪車(chē)相當(dāng)于一個(gè)______（省力/費(fèi)力/等臂）杠桿。如果他作用于車(chē)把上的動(dòng)力F始終與車(chē)把垂直，則在慢慢抬起的過(guò)程中，動(dòng)力______（變大/變小/不變）。若動(dòng)力臂是阻力臂的6倍，貨物和車(chē)總重G為1200N，則抬起車(chē)把的力為_(kāi)_____N?！敬鸢浮渴×?/p>

變小

200【詳解】如圖是一工人抬起獨(dú)輪車(chē)車(chē)把時(shí)的簡(jiǎn)化示意圖，杠桿的支點(diǎn)在O點(diǎn)，此時(shí)獨(dú)輪車(chē)的動(dòng)力臂大于阻力臂，相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿。如果他作用于車(chē)把上的動(dòng)力F始終與車(chē)把垂直，動(dòng)力臂不變，阻力由物體的重力產(chǎn)生也不變，但阻力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件可知在慢慢抬起的過(guò)程中，動(dòng)力變小。若動(dòng)力臂是阻力臂的6倍，貨物和車(chē)總重G為1200N，根據(jù)可知抬起車(chē)把的力為。省力變小

200新課講授知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)

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認(rèn)識(shí)人體杠桿畫(huà)出人的前臂的動(dòng)力臂和阻力臂新課講授知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)

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認(rèn)識(shí)人體杠桿如圖所示：

新課講授知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)

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認(rèn)識(shí)人體杠桿人的前臂是什么杠桿？為什么？人的前臂是費(fèi)力杠桿，因?yàn)閘1<l2.新課講授知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)

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認(rèn)識(shí)人體杠桿例2

（2024春?銅仁市期末）如圖所示，踮腳動(dòng)作是小腿的肌肉收縮完成的，踮著的腳可以看作是（）

A．省力杠桿

B．費(fèi)力杠桿

C．等臂杠桿

D．斜面【解析】踮著的腳，由圖可知，此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A正確，BCD錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼。新課講授知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)

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確定最小動(dòng)力要使得作用在杠桿上的動(dòng)力最小，應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，要使得動(dòng)力最小，動(dòng)力臂必須最長(zhǎng)。新課講授知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)

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確定最小動(dòng)力確定最小動(dòng)力的步驟：步驟舉例(1)定點(diǎn)(找最小力的作用點(diǎn)):在杠桿上找出距離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)就是最小力的作用點(diǎn)。(2)連線:連接作用點(diǎn)與支點(diǎn),該線段為最大力臂。(3)定向:過(guò)作用點(diǎn)作力臂的垂線,根據(jù)實(shí)際,動(dòng)力能使杠桿沿阻力作用的反方向轉(zhuǎn)動(dòng),從而確定動(dòng)力的方向(定向原則:動(dòng)力與阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反)。如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)：

則由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小；圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，因此OA作為動(dòng)力臂最長(zhǎng)，由圖知?jiǎng)恿Φ姆较驊?yīng)該向下，過(guò)A點(diǎn)垂直于OA向下作出最小力的示意圖，如下圖所示：新課講授知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)

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確定最小動(dòng)力例3

（2024?雁塔區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示是家用水龍頭的示意圖，作用在A點(diǎn)的力F向上抬起把手可打開(kāi)水龍頭而流出自來(lái)水。若將“把手”視為繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1的示意圖并標(biāo)出對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂l1。

新課講授知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)

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確定最小動(dòng)力【解析】由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)，動(dòng)力越小。由圖可知，支點(diǎn)在O點(diǎn)，連接OA就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，此時(shí)動(dòng)力最小；要打開(kāi)水龍頭，動(dòng)力的方向應(yīng)垂直于OA向上，據(jù)此可畫(huà)出最小F的示意圖，如圖：課堂小結(jié)板書(shū)設(shè)計(jì)第2課時(shí)

杠桿的應(yīng)用布置作業(yè)完成配套課后練習(xí)。當(dāng)堂評(píng)價(jià)1．（2024?錫山區(qū)校級(jí)一模）如圖所示是某中學(xué)的一位同學(xué)大課間跑操結(jié)束后手拿班旗時(shí)的情景。其中旗桿由質(zhì)量均勻分布的鋁合金管制成，此時(shí)旗桿水平放置保持靜止?fàn)顟B(tài)。若這位同學(xué)的左手向旗子方向移動(dòng)一小段距離，下列說(shuō)法正確的是（）

A．左手對(duì)旗桿的力變小，右手對(duì)旗桿的力變大

B．左手對(duì)旗桿的力變大，右手對(duì)旗桿的力變小

C．左手和右手對(duì)旗桿的力都變大

D．左手和右手對(duì)旗桿的力都變小當(dāng)堂評(píng)價(jià)【解析】我們可以把旗幟抽象為杠桿，則左手處為該杠桿的支點(diǎn)，對(duì)杠桿施加向上的力；若右手對(duì)杠桿沒(méi)有施加力的作用，旗桿將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由此可以判斷，右手對(duì)旗桿施加的是向下的力。在左手沒(méi)有移動(dòng)前，旗桿處于平衡狀態(tài)。假設(shè)左右手之間的距離為l1，旗幟總重為G，旗幟重心到左手的距離為l2，則有F1l1＝Gl2，此時(shí)左手所受的壓力大小F壓＝F1+G。左手向右移動(dòng)一段距離（假設(shè)為L(zhǎng)）后，此時(shí)旗桿仍保持水平靜止，則有F1′（l1+L）＝G（l2﹣L），此時(shí)左手所受的壓力大小F壓′＝F1′+G。由此可以判斷出，在移動(dòng)左手后，旗幟的總重G不變，動(dòng)力臂變大，阻力臂變小，則可知右手對(duì)旗桿施加的力將變小，左手所受的壓力也將變小，根據(jù)力的作用是相互的可知，左手對(duì)旗桿的力也將變小。【答案】D。當(dāng)堂評(píng)價(jià)2．（2024?泗洪縣模擬）小芳在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡。杠桿上每格長(zhǎng)度相等，桿上A、B、C、D的位置如圖所示。當(dāng)在A處掛3個(gè)鉤碼時(shí)，下列操作能使杠桿在水平位置平衡的是（）

A．在B點(diǎn)處掛5個(gè)鉤碼

B．在C點(diǎn)處掛3個(gè)鉤碼

C．若掛2個(gè)鉤碼，則懸掛點(diǎn)必在O、B之間

D．若掛4個(gè)鉤碼，則懸掛點(diǎn)必在B、C之間當(dāng)堂評(píng)價(jià)【解析】設(shè)每個(gè)鉤碼重力為G，每個(gè)小格長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則支點(diǎn)左側(cè)力與力臂的積為：3G×3L＝9GL；A、在B點(diǎn)掛5個(gè)鉤碼時(shí)，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：5G×2L＝10GL＞9GL，杠桿不能平衡，故A錯(cuò)誤；B、在C點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼時(shí)，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：3G×4L＝12GL＞9GL，杠桿能不平衡，故B錯(cuò)誤；C、若掛2個(gè)鉤碼時(shí)，杠桿平衡時(shí)，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：2G×nL＝9GL，解得n＝4.5，則懸掛點(diǎn)必在C、D點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D、若掛4個(gè)鉤碼時(shí)，杠桿平衡時(shí)，杠桿右側(cè)力與力臂的積為：4G×nL＝9GL，解得n＝2.25，則懸掛點(diǎn)必在B、C之間，故D正確?！敬鸢浮緿。當(dāng)堂評(píng)價(jià)3．（2024春?黃浦區(qū)期中）如圖所示，輕質(zhì)杠桿AH可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，其中桿上相鄰各點(diǎn)之間距離相等，在E點(diǎn)處掛一重為40牛的物體G，若用大小為20牛的力F1使杠桿在水平位置平衡，則下列關(guān)于F1的判斷正確的是（）

A．方向一定豎直向上

B．一定作用在G點(diǎn)

C．方向可能豎直向下

D．可能作用在H點(diǎn)當(dāng)堂評(píng)價(jià)【解析】A、從圖中可知，在杠桿的不同位置施加力時(shí)，力的方向必須與物體G對(duì)杠桿作用的效果相反，若作用在O點(diǎn)左側(cè)，則方向豎直向下，若作用在O點(diǎn)右側(cè)，則方向豎直向上，故A錯(cuò)誤；B、在G點(diǎn)作用一個(gè)力，該力通過(guò)支點(diǎn)，不能使杠桿在水平位置平衡，故B錯(cuò)誤；C、用大小為20牛的力F1使杠桿在水平位置平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可得L14，即動(dòng)力臂為4格，支點(diǎn)左側(cè)最長(zhǎng)力臂為3格，即動(dòng)力不能作用在O點(diǎn)左側(cè)、方向不可能豎直向下，故C錯(cuò)誤；D、在H點(diǎn)作用一個(gè)的力，若力臂為4格，動(dòng)力方向斜向上即可，故D正確。【答案】D。當(dāng)堂評(píng)價(jià)4．（2024?臨沂模擬）2024年春節(jié)前夕，為營(yíng)造祥和喜慶的節(jié)日氛圍，臨沂市城管局市政管理服務(wù)中心在五洲湖廣場(chǎng)等地設(shè)置了大型彩燈。安裝彩燈過(guò)程中啟用了如圖所示的大型吊車(chē)，下圖所示工具，與吊車(chē)吊臂屬于同類(lèi)杠桿的是（）A．鑷子B.剪子

C.鉗子

D.起子當(dāng)堂評(píng)價(jià)【解析】車(chē)吊臂的設(shè)計(jì)使得動(dòng)力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿的分類(lèi)可知屬于費(fèi)力杠桿。A．鑷子在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故A正確；BCD．剪子、鉗子、起子在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故BCD不正確?！敬鸢浮緼。當(dāng)堂評(píng)價(jià)5．（2023秋?江都區(qū)期末）某同學(xué)鍛煉時(shí)，雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置。此時(shí)墻壁對(duì)手掌的支撐力F如圖所示。若該同學(xué)質(zhì)量為60kg，不計(jì)墻壁對(duì)手掌的摩擦力，墻壁對(duì)她的支撐力約為

N；若她只將胳膊彎曲，墻壁對(duì)手掌的支撐力F將會(huì)

。若該同學(xué)欲增強(qiáng)對(duì)胳膊肌肉的鍛煉效果，請(qǐng)結(jié)合本題知識(shí)對(duì)她提出一點(diǎn)建議：

。

225變大增大腳尖與墻壁的距離當(dāng)堂評(píng)價(jià)6．（2024春?懷寧縣期末）早在3000年前我們的祖先就設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)很合理的鏡較，通常用于從井中提水如圖甲所示。轆轉(zhuǎn)實(shí)質(zhì)為可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿：某轆轉(zhuǎn)簡(jiǎn)化成杠桿如圖乙，l1＝60cm，l2＝15cm；現(xiàn)將總質(zhì)量為50kg的水和桶從井中勻速提起，人們?cè)趽u把末端施加的力F1至少需要

N。（g＝10N/kg）125當(dāng)堂評(píng)價(jià)7．（2024春?惠來(lái)縣校級(jí)期末）小明對(duì)杠桿開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究（不計(jì)支點(diǎn)處摩擦）。

當(dāng)堂評(píng)價(jià)（1）小明安裝好杠桿，將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，杠桿在水平位置平衡，說(shuō)明一開(kāi)始杠桿的

端翹起（選填“左”或“右”）；（2）如圖甲所示，在A點(diǎn)掛3個(gè)重力均為0.5N的鉤碼，在B點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉杠桿，使其在水平位置平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為

N；若在第（1）小題所描述的情形中未調(diào)節(jié)平衡螺母而直接開(kāi)展上述實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將

（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；（3）小明換用可變形杠桿（AOB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)）進(jìn)一步研究杠桿平衡條件：當(dāng)杠桿處于圖乙所示水平位置平衡時(shí)，保持物塊M的位置不變，OB向下折至如圖丙所示的位置。要使桿在圖丙所示位置保持平衡，則應(yīng)將物塊N的懸掛點(diǎn)移動(dòng)到

；A．①點(diǎn)處B．②點(diǎn)處C．①和②之間左1偏小B當(dāng)堂評(píng)價(jià)（4）小明提出新的問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖丁所示裝置進(jìn)行探究，在杠桿A點(diǎn)處掛上2個(gè)鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)處豎直向上拉，使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，以彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為動(dòng)力F1，鉤碼的拉力為阻力F2，多次調(diào)整力和力臂的大小進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)：F1l1