第十章機(jī)械與人第一節(jié)科學(xué)探究：杠桿的平衡條件一學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)杠桿，了解關(guān)于杠桿的五要素(支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂)，能求、作力臂。2.理解杠桿的平衡條件，并會(huì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。3.了解杠桿的分類(lèi)；能說(shuō)出杠桿在生活中的應(yīng)用。二重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：杠桿的平衡條件，杠桿的結(jié)構(gòu)。難點(diǎn)：力臂的概念及畫(huà)法，變形杠桿的分析。三教學(xué)過(guò)程我國(guó)古代人們利用簡(jiǎn)單機(jī)械搬動(dòng)巨大石塊建造長(zhǎng)城古代利用桔棒在井上汲水在現(xiàn)代建筑工地上，人們利用挖土機(jī)、起重機(jī)、吊車(chē)、鉗子等工具進(jìn)行勞動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們找出它們的共同特點(diǎn)。這節(jié)課我們來(lái)深入了解這些機(jī)械中蘊(yùn)藏的智慧。1、認(rèn)識(shí)杠桿（1）請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀184、185頁(yè)內(nèi)容，完成下面問(wèn)題：①

，叫做杠桿。②杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫

，用字母

表示，使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫

，用字母

表示；阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫

，用字母

表示;從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫

，用字母

表示;從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫

，用字母

表示。（2）小組討論杠桿在我國(guó)古代就有了許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河上的吊橋就是其中的一種，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出吊橋所受的動(dòng)力、阻力及動(dòng)力臂和阻力臂（假設(shè)吊橋質(zhì)地均勻）。在力的作用下可以圍繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒支點(diǎn)O動(dòng)力F1阻力F2動(dòng)力臂阻力臂l2l1跟蹤訓(xùn)練1.如圖所示，小華用蘋(píng)果和橘子來(lái)玩蹺蹺板。她將蘋(píng)果、橘子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，輕桿馬上轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。使輕桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力是（）A.蘋(píng)果的重力

B.橘子的重力C.輕桿對(duì)橘子的支持力

D.蘋(píng)果對(duì)輕桿的壓力2.如圖所示，起瓶器開(kāi)啟瓶蓋時(shí)，可看作是（）A．以B為支點(diǎn)，動(dòng)力方向向下的杠桿B．以B為支點(diǎn)，動(dòng)力方向向上的杠桿C．以A為支點(diǎn)，動(dòng)力方向向下的杠桿D．以A為支點(diǎn)，動(dòng)力方向向上的杠桿3.如圖是工人經(jīng)常使用的鐵鍬，如果把鐵鍬當(dāng)作費(fèi)力杠桿，則支點(diǎn)是

點(diǎn)，動(dòng)力作用點(diǎn)是

點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)是

點(diǎn)。DDCBA2、杠桿的平衡(1)請(qǐng)自主閱讀課本第185、186頁(yè)內(nèi)容，完成下面填空：①杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿在

和

的作用下處于

狀態(tài)。②杠桿的平衡條件是

。動(dòng)力阻力靜止動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂（2）根據(jù)課本第186頁(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，完成下列填空。實(shí)驗(yàn)探究:杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)器材:

。實(shí)驗(yàn)步驟:①把杠桿支在支架上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿

平衡。②把三個(gè)鉤碼掛在杠桿兩側(cè)(左邊2個(gè)，右邊1個(gè))，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿仍在水平位置平衡，把支點(diǎn)左方的鉤碼對(duì)杠桿的作用力(等于鉤碼受的重力)當(dāng)作阻力，把支點(diǎn)右方的鉤碼對(duì)杠桿的作用力當(dāng)作動(dòng)力，將動(dòng)力F1、動(dòng)力臂l1、阻力F2、阻力臂l2的數(shù)值填入表中。③在左方鉤碼下再增加2個(gè)鉤碼，位置不變，移動(dòng)右方鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也填入表中。④在杠桿兩側(cè)掛上個(gè)數(shù)相同的鉤碼，移動(dòng)鉤碼位置，使杠桿在水平位置平衡，將測(cè)得的力和力臂填入表中。⑤把鉤碼掛在杠桿一側(cè)，用彈簧秤在同側(cè)豎直向上拉住杠桿，使杠桿在水平位置平衡，把鉤碼拉杠桿的力當(dāng)作阻力，把彈簧秤的拉力當(dāng)作動(dòng)力，將力和力臂的數(shù)據(jù)填入表中。杠桿、鉤碼、支架在水平方向?qū)嶒?yàn)次數(shù)動(dòng)力(N)動(dòng)力臂(cm)動(dòng)力×動(dòng)力臂(N·cm)阻力(N)阻力臂(cm)阻力×阻力臂(N·cm)1

2

3

4

⑥算出四次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力×動(dòng)力臂及阻力×阻力臂的數(shù)值，比較計(jì)算結(jié)果，歸納可得：杠桿的平衡條件是：

。動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂跟蹤訓(xùn)練1.如圖所示，把一根均勻的米尺，在中點(diǎn)O支起，兩端各掛四個(gè)鉤碼和兩個(gè)鉤碼，恰好使米尺平衡，按下列方式增減鉤碼或移動(dòng)鉤碼，下列方式仍能保持米尺平衡的是（）A.原鉤碼下兩邊各加一個(gè)鉤碼B.兩邊鉤碼各向外移動(dòng)一格C.左邊增加一個(gè)鉤碼，右邊向外移動(dòng)一格D.左右兩邊的鉤碼各減少一個(gè)C3.如圖所示，三角支架ABC固定在客廳墻上，已知AB長(zhǎng)40cm，AC長(zhǎng)30cm，一花瓶正好放置在AB中點(diǎn)處。A處螺釘?shù)哪艹惺艿淖畲笏嚼?0N，為防止因A處螺釘松脫而支架繞C點(diǎn)傾翻，所放置花瓶的重力最大為

N（支架重力不計(jì)）。若花瓶的重力較大，放置時(shí)應(yīng)盡量

（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）墻壁可確保安全。2.如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=0.3m，OB=0.2m，A點(diǎn)處掛一個(gè)質(zhì)量為1.8kg的物體G，B處加一個(gè)豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，力F的大小為

N．若將物體G掛在B處，在A處豎直向上用力，則需用

N的力才能使杠桿平衡。（取g=10N/kg）271245靠近3、杠桿的運(yùn)用(1)自主閱讀課本第187、188頁(yè)內(nèi)容，完成下面填空：省力杠桿：

的杠桿；費(fèi)力杠桿：

的杠桿；等臂杠桿：

的杠桿；釣魚(yú)竿、鍘刀、筷子、啤酒瓶起子中屬于省力杠桿的是

；辨別省力、費(fèi)力、等臂杠桿，你的方法是

。(2)進(jìn)行小組討論①蹺蹺板屬于上面的哪類(lèi)杠桿？托盤(pán)天平呢？說(shuō)說(shuō)你的看法。②說(shuō)一說(shuō)你身邊還有哪些杠桿屬于省力杠桿，哪些屬于費(fèi)力杠桿？哪些屬于等臂杠桿？分析使用各種杠桿的好處。動(dòng)力臂大于阻力臂動(dòng)力臂小于阻力臂動(dòng)力臂等于阻力臂鍘刀、啤酒瓶起子看動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系等臂杠桿。③分析各種杠桿，完成下表：名稱(chēng)結(jié)構(gòu)特征特點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿動(dòng)力臂

阻力臂

力、

距離

費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂

阻力臂

力、

距離

等臂杠桿動(dòng)力臂

阻力臂

既不

也不

距大于省費(fèi)小于費(fèi)省等于省力省距離跟蹤訓(xùn)練1.如圖所示的四種情景中，所使用的杠桿屬于省力杠桿的是()2.“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)整個(gè)地球．”下列生產(chǎn)和生活中的杠桿與阿基米徳設(shè)想的杠桿屬于同一類(lèi)型的是()A．天平B．筷子C．釣魚(yú)竿D．鍘刀BD4.如圖所示，一位母親推著嬰兒車(chē)行走，當(dāng)前輪遇到障礙物時(shí)，母親向下按扶把，若把嬰兒車(chē)視為杠桿，這時(shí)杠桿的支點(diǎn)是

；當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí)，母親向上抬起扶把，這時(shí)嬰兒車(chē)可視為

杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”）。3.如圖為腳踩式垃圾桶的示意圖，在打開(kāi)蓋子的過(guò)程中，是杠桿ABC和杠桿A′B′C