初中八年级物理下册第十二章简单机械12-1杠杆第2课时杠杆的平衡条件教案新版 人教版3页

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12．1.2　杠杆的平衡条件
【学习目标】
1．理解杠杆的平衡条件。
2．会应用杠杆的平衡条件解决简单计算。
3．会设计探究杠杆平衡的实验方案，知道杠杆平衡实验的每个环节，会根据实验数据
分析总结结论。
重点难点：
1．设计探究杠杆平衡的实验方案。
2．用杠杆的平衡条件解决简单计算。
学习内容：杠杆的平衡条件。
学习指导：阅读课本 P77至 P79内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记杠
杆的平衡条件。
【自学检测】
1．杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态。
2．杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂或 F1L1＝F2L2。
【合作探究】教师巡视督促指导
实验探究：杠杆的平衡条件：
实验器材：带刻度的杠杆、弹簧测力计和质量相同的钩码若干。
实验步骤：
1．将杠杆中点支在支架上，调节平衡螺母，使杠杆在水平方向平衡；让杠杆在水平方
向平衡的好处是：可以直接从杠杆上读出力臂长。
2．把三个钩码挂在杠杆两侧(左边 2 个，右边一个)，移动钩码位置，使杠杆仍在水平
位置平衡(如下左图)。把支点左侧的钩码对杠杆的作用力(大小等于两个钩码的重力)当作阻
力，把支点右侧的钩码对杠杆的作用力当作动力，将动力 F1，动力臂 L1，阻力 F2，阻力臂 L2
的数值填入下表。
3．在左侧钩码下再增加 2 个钩码，位置不变，在右侧钩码下加挂砝码，位置不变，使
杠杆重新在水平位置平衡，将实验数据填入下表。
4．在杠杆两侧挂上个数相同的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，将测得
的力和力臂填入下表。
5．如上右图所示，把钩码挂在杠杆一侧，用弹簧秤在同侧竖直向上拉住杠杆，使杠杆
在水平位置平衡，把钩码拉杠杆的力当作阻力，把弹簧秤拉力当作动力，将力和力臂的数据
填入下表。
实验
次数 动力
(N) 动力

2
臂(cm) 动力×动力
臂(N·cm) 阻力
(N) 阻力
臂(cm) 阻力×阻力
臂(N·cm)
1
2
3
4
6.算出四次实验中“动力×动力臂”和“阻力×阻力臂”的数值，比较计算结果，归纳
可得：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。这个平衡条件就是阿基米德发现
的杠杆原理。
7．多次实验的目的：使结论更准确(防止结论带有偶然性)。
8．在实验中，用如图所示方法悬挂钩码，杠杆也能平衡，但采用这种方法不妥当，因
为力和力臂数目太多。
9．采用如图所示方法，也能使杠杆平衡，但是结论与 6 中不相符，因为杠杆自重的影
响。
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
在平衡杠杆左右两端分别挂有重物是 40牛和 50牛。此时杠杆平衡，若使两端物体都减
少 10牛。则(B)
A．左端下沉　　　　　B．右端下沉
C．仍然平衡 D．不能确定
方法一：极端法：两边同时减少 40N，则右端还有 10N，所以右端下沉。
方法二：设左端力臂为 L 左，右端力臂为 L 右，当杠杆平衡时，L 左×40N＝L 右×50N，
得 L 左＞L 右，当两端物体都减少 10牛后，杠杆左端为 L 左×(40N－10N)＝L 左×40N－L 左×
10N，右端为 L 右×(50N－10N)＝L 右×50N－L 右×10N，可得出：L 左×40N－L 左×10N＜L 右×
50N－L 右×10N，右端下沉。
方法三：当杠杆平衡时，L 左×40N＝L 右×50N，得 L 左∶L 右＝5∶4　①，当两端物体都
减少 10 牛后，杠杆左端为 L 左×(40N－10N)＝L 左×30N，右端为 L 右×(50N－10N)＝L 右×
40N，联系①式可得出 L 左×30N＜L 右×40N，右端下沉。
总结：1.在研究杠杆平衡条件时，应使杠杆水平平衡，便于测量力臂。
2．杠杆是否平衡，要看力矩(力和力臂的乘积)是否相等。
【即时练习】
1．如图所示，杠杆平衡，下列做法仍能使杠杆平衡的是(D)

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A．两边钩码各向外移动一格
B．左边增加一个钩码，右边向外移动一格
C．左右两边的钩码各减少一个
D．左右两边的钩码各增加为原来的两倍
2．课本 P80第 4题
3．如下图，一根长 1.2m的杠杆，当杠杆平衡时，左右两端所挂物体重之比为 GA∶GB＝
5∶3，则力臂比为 OA∶OB＝3∶5，即杠杆平衡时，力臂跟力成反比。
4．一位瓜农用 1.2 米的扁担挑一担西瓜，前面一筐瓜重 350 牛，后面一筐重 250 牛。
请问他的肩膀应放在扁担的什么位置，扁担才能平衡？
解：设肩膀在距前筐 L 米处，扁担才能平衡，由杠杆的平衡条件得：350N×L＝
250N×(1.2m－L)
解得：L＝0.5米，即肩膀在距前筐 0.5米处．
【当堂练习】见训练案基础部分