这是人民教育出版社出版的初中物理八年级学生第二册12.1卷杠杆教程计划及答案，共9页。 学习计划主要包括学习要点、学习难点、自主预习、合作探索、强化教学、总结整理等内容，欢迎您下载使用。
学习目标
1.了解什么是杠杆。 理解力臂的概念，能够画出杠杆的力臂；
2、能够识别常用工具和简单机械中的杠杆；
3、了解杠杆平衡条件以及杠杆的一些应用。
了解重点和难点
【学习要点】
1.能够画出杠杆臂
2.探索杠杆的均衡条件。 引导学生通过科学探究导出杠杆的均衡条件。
【学习困难】
1.理解力臂的概念，
2.实验设计和数据处理初中物理费力杠杆，探索杠杆的平衡条件。
学习过程
【独立预览】
1、杠杆：在力的作用下能绕固定点转动的硬杆称为杠杆。
2、杠杆的五要素：支点是指杠杆可以绕其转动的O点； 功率是使杠杆旋转的力F1； 阻力为阻碍杠杆转动的力F2； 支点O到力F1作用线的距离L1； 阻力臂 是支点到O阻力F2作用线的距离L2。
3、杠杆的平衡条件为功率×动力臂=阻力×阻力臂，其物理表达式为F1L1=F2L2。
4． 常用的手指剪刀是省力的杠杆。 此类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2。 平衡时，功率F1小于电阻F2。 使用它可以省力，即用更少的力量去克服更大的阻力； 钳子 重量的镊子是力杆。 其特点是动力臂L1小于阻力臂L2。 平衡时，功率F1大于电阻F2。 使用时可以节省距离。 实验室常用的托盘天平是等臂杠杆。 这种杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2。 平衡时，功率F1等于电阻F2。 工作时既不省力，也不费力。
【合作研究】
研究一：杠杆
想讨论：
当你用筷子夹菜、用剪刀剪纸、用天平称重时，这些工具有什么共同点？
共同特点： 1、力的作用； 2、绕固定点旋转； 3、比较难
1、杠杆的概念：在力的作用下能绕固定点转动的硬杆称为杠杆。
2.杠杆五要素
用木棍撬石头。 撬棍是一个杠杆。 杠杆是一种常用的简单机械，由五个元件组成：
(1)支点：杠杆绕其转动的固定点O。 (2)功率：使杠杆转动的力F1。
(3)阻力：阻碍杠杆转动的力F2。 (4)动力臂：支点到动力作用线的距离l1。
(5)阻力臂：支点到阻力作用线的距离l2。
3. 对杠杆的理解
(1)杠杆可以是直的，也可以是弯的，但为硬杆。
(2)力臂可以在杠杆上，也可以不在杠杆上。
(3)支点必须在杠杆上。 当杠杆转动时，支点相对固定。
(4)无论力还是阻力，都是杠杆所施加的力。
4、力臂的绘制方法：
(1)找点：首先确定杠杆的支点O以及力和阻力的方向。
(2)第二画线：画出功率和阻力的作用线。 如有必要，使用虚线来延长作用力线。
(3)垂直三段：从支点到作用线画一条垂直线。 垂直部分是动力臂或阻力臂。
(4)用括号表示四：最后用大括号或箭头勾勒出力臂，并在旁边写上字母l1或l2。
探索二：杠杆的平衡条件
1、杠杆平衡状态：杠杆静止或匀速旋转（可倾斜平衡）。
问：杠杆在什么条件下会达到平衡？
2 实验研究
（1）提出问题：当力、动力臂、阻力和阻力臂之间的关系满足时，杠杆能否达到平衡？
(2)猜想与假设：F1·l1=F2·l2
(3)设计实验并进行实验
(4)使用设备：弹簧测力计、钩码、带刻度的杠杆、铁架。
实验前疑问：
挂钩前如何调整平衡螺母？ 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置保持平衡。
实验前为什么要以杠杆中点为支点，调整水平平衡？ 避免杠杆自身重力对实验的影响。
实验时为什么要使杠杆保持水平位置平衡？ 易于测量力臂。
为什么要进行多次实验？ 让结论更具有普遍性。
(5) 进行实验并收集证据：
= 1 * GB3 ①调节平衡螺母，使杠杆平衡于水平位置。
= 2 * GB3 ② 在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，调整位置初中物理费力杠杆，重新平衡杠杆。 （此时可以调整平衡螺母吗？不可以）
= 3 * GB3 ③将支点左侧的钩码视为力量F1，将支点右侧的钩码视为阻力F2。 读出功率臂L1和阻力臂L2，并将每个值填入表中。
（6）结论：功率×功率臂=阻力×阻力臂。 即：F1·L1=F2·L2
例：据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园，一位物理老师利用杠杆原理，仅用一个小型弹簧测力计（如图所示）测量了一头大象的质量。 测量时使用长度为12m的槽钢作为杠杆。 如图B所示，挂钩固定在槽钢的中点O处。 当槽钢水平静止时，弹簧测功机指示F1为200N。 实测长度L1为6m，L2为4cm。 忽略铁笼的质量，请估计大象的质量。 g取10N/kg。
解：如图：F1=200N，l1=6m，l2=4cm=0.04m
由杠杆余额条件F1L1=F2L2可得：
大象的重力：G2=F2=3×104 N
大象的质量为：
研究 3：生活中的杠杆作用
1、省力杠杆
(1)示意图：如图所示
（2）特点：功率臂比电阻臂大，平衡时功率比电阻小。 可以用更少的力量克服更大的阻力。 (L1>L2，F1(3)常用省力杠杆：开瓶器、羊角锤捡钉子、独轮车、钳子等。
2. 轻松杠杆
（2）特点：功率臂比电阻臂小，平衡时功率比电阻大。 将力量作用点移动较小的距离可以导致阻力作用点移动较大的距离。 (L1F2)
（3）常见的费力杠杆：镊子、缝纫机踏板、钓鱼竿、摘菜的筷子、皮划艇桨、扫地的扫帚等。
3. 等臂杠杆
（2）特点：功率臂等于阻力臂，平衡时功率等于电阻。 这样的杠杆既不费力也不费力。 （L1=L2，F1=F2）
(3)常见等臂杠杆：平衡轮、定滑轮。
【精讲】
1.用作杠杆的物体可以是直的，也可以是弯曲的。 也就是说，杠杆可以具有各种形状。
2、支点必须在杠杆上，力和阻力可以在支点两侧，也可以在支点同一侧。 作用在杠杆上的力和阻力是相对的。 力和阻力必然使杠杆向相反方向转动，但力和阻力的方向不一定相反。
3.力臂不一定在杠杆上。 当力的作用线不垂直于杠杆时，力臂和杠杆不重合。 力臂包含两个要素：力的作用点和力的方向。
4、无论力还是阻力，都是杠杆所施加的力。
【总结与整理】
指导测试
1. 如图所示，所使用的四种工具均为费力杠杆（ ）
A. 羊角锤 B. 胡桃夹子
C. 园艺剪 D. 食物夹
【答案】D
【分析】A、羊角锤使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
B、核桃钳使用时，动力臂大于阻力臂，是一种省力杠杆；
C、园林剪使用过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；
D、食夹在使用时，动力臂比阻力臂小，是一个费力的杠杆。 故选：D。
2. 图中工具中，使用起来比较费力的杠杆是（ ）
A. 开瓶器； B.食物夹； C、钉锤； D、胡桃夹子。
【答案】B
【分析】A、从图中可以看出，支点在上接触点，动力臂比阻力臂大，是省力杠杆，故A错误；
B、食品夹在使用时，支点在夹子两壁的连接处，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B正确；
C、钉锤使用时，支点是钉锤与地面的接触点。 动力臂比阻力臂大，是省力杠杆，故C错误；
D、核桃夹使用时，支点在夹子两壁的连接处。 动力臂比阻力臂大，是一种省力杠杆。 D 是错误的。 故选：B.
3、撬棍是人们在劳动中应用杠杆原理的工具。 如图所示，工人用撬棍搬动一块大石头。 撬棍上的O点是杠杆的支点。 下列分析正确的是（ ）
A.此时撬棍为等臂杠杆
B．使用这个撬棒的主要目的是为了节省劳动力
C、力F的作用点离O点越近，就越省力。
D．使用撬棒的主要目的是节省距离
【答案】B
【分析】ABD，从图中看，使用撬棍时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 使用这个杠杆省力但费距离，所以B是正确的，AD是错误的；
C、当力F的作用点接近O点时，功率臂减小，但阻力和阻力臂保持不变。 从杠杆平衡条件可以看出，力量会变大，更费力，故C错误。 故选：B.
4.图中所示的日常用具中，哪个杠杆使用起来比较费力？
A. 羊角锤 B. 筷子
C. 开瓶器 D. 钢丝钳
【答案】B
【分析】A、羊角锤使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B、在使用筷子的过程中，动力臂比阻力臂小，是一个费力的杠杆，所以B与题意一致；
C、开瓶器使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，所以C不符合题意；
D. 钢丝钳使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，所以D不符合题意。 故选：B.
5.图中的工具中，使用时省力的杠杆是（ ）QUOTE
A、镊子； B、开瓶器
C. 桨； D、钓鱼竿
【答案】B
【分析】使用镊子、桨、鱼竿时，动力臂小于阻力臂，是省力杠杆； 使用开瓶器时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B正确，ACD错误。 故选：B.
6． 《墨经》最早描述了杆秤的杠杆原理。 “彪”、“奔”代表力臂，“权”、“中”代表力。 如图所示，秤处于水平位置平衡。 下列说法正确的是（ ）
A、“重”增加时，N端上升； B、当“右”增加时，M面上升
C、“右”向右移动时，N端下沉； D.当tinu向右移动时，M端上升
【答案】C
【分析】A． 当“重”增加时，左侧的力与力臂的乘积小于右侧的力与力臂的乘积。 N端下沉，所以是错误的；
B． 当“右”增加时，左力与力臂的乘积大于右力与力臂的乘积。 M端下沉，所以是错误的；
C、当“右”向右移动时，左侧的力与力臂的乘积小于右侧的力与力臂的乘积。 N端下沉，所以正确；
D． 当按钮向右移动时，左侧的力与力臂的乘积大于右侧的力与力臂的乘积。 M端下沉，所以是错误的。 所以选择C。
7、拉杆两端螺母的作用是使图中的拉杆在水平位置保持平衡。 如果两侧去掉相同重量的钩码，杠杆可以选择“可以”或“不能”来保持水平平衡。
【答】（1）调节杆在水平位置平衡； (2) 否
【分析】（1）实验前应先调整杠杆平衡。 当杠杆处于水平平衡时，作用在杠杆上的力和阻力就是钩码的重力，其方向正好垂直于杠杆。 此时，可以从杠杆上的刻度直接读取力臂；
(2)假设钩码的重力为G，杠杆的小格为L。如果去掉两边钩码相同的钩码：左； 正确的;
左侧比右侧大。 根据杠杆平衡条件，可以看出杠杆不再水平平衡，左侧减小。
8、横杆常用于停车场入口处，控制车辆的进出，如图A所示。我们可以将该装置简化为杠杆，如图B所示。如果横杆AB的厚度相同质量分布均匀，重量G=120N，AB=2.8m，AO=0.3m。 为了保持横杆AB水平平衡，需要在A端施加垂直向下的力F=。
【答案】440
【分析】横杆AB厚度相同，质量分布均匀。 则横杆的重心位于AB的中点，故重心力臂G为：
力F的力臂：
从杠杆余额情况来看：
解：因此需要在A端施加440N的垂直向下的力。
9、如图所示，用硬棒通过支点O撬起石头，画出石头上的重力G与力F的力臂l的示意图。
【回答】
【分析】通过石头的重心，垂直向下画一条带箭头的线段，标出符号G； 过支点画一条垂直于力F作用线的垂线段，即为力臂l，如图：
10、如图所示，平衡杆AOB，O为支点，请画出物体M上的重力与力F的力臂L的示意图。
【答案】（1）重力方向始终垂直向下。 通过物体M的重心画一条垂直向下的线段，并标记字母G；
(2)以O点为支点，从O点画一条垂线到力F的作用线，支点到垂直脚的距离为力臂L，如图：
【分析】（1）QUOTE 重力方向总是垂直向下，作用点一定画在物体的重心上；
(2)力臂是支点到力作用线的距离； 从支点到力的作用线画一条垂直线，垂直线段的长度就是力臂。
本题考察重力图和力臂的画法。 画力臂首先要找到支点，画出力的作用线，然后从支点画一条到力的作用线的垂直线。
11、在“探索杠杆平衡条件”实验之前，如图A所示，杠杆在水平位置不平衡。 为了使杠杆平衡在水平位置，平衡螺母应向前移动。 实验中，如图B所示，利用弹簧测力计在A点施加垂直向上的力，在B点施加最小的力，使杠杆重新平衡在水平位置。
【答案】（1）左； (2) 1
【分析】解决办法：（1）杠杆不在水平位置且右端向下倾斜，则重心应向左移动，故左端平衡螺母或应向左调整将杠杆平衡在水平位置；
(2) 从图中可以看出，弹簧拉力计的指示为：假设杠杆的一个刻度为L，则拉力的力臂为2L； B点所受力的力臂为6L。 根据杠杆平衡的条件，在 B 点施加最小值：