一、杠杆 学习要求1.知识与技能（1）通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆，提取出共同的特征，并能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂；（2）能根据一定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类.2.过程与方法通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡条件.3.情感、态度与价值观培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣.通过了解我国劳动人民对杠杆的研究和应用，激发对祖国古代文明的自豪感，更加热爱祖国.二、整体感知杠杆平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂，即F1L1=F2L2分类省力杠杆当L1L2时，F1F2，省力但费距离费力杠杆当L1L2时F1F2，费力但省距离等臂杠杆当L1=L2时F1=F2，不省力也不费力，不省距离也不费距离三、相关知识阿基米德发现杠杆原理人们从远古时代起就懂得巧妙地利用杠杆.在埃及造金字塔的时候，奴隶们就利用杠杆把沉重的石块撬起.造船工人用杠杆架设桅杆，人们用汲水吊杆从井里取水.杠杆为什么有如此妙用呢？当时，有人认为这是“魔性”.阿基米德却不相信这一点，他坚信，自然界中的现象，总有自然的原因来解释，杠杆作用也有它自然的原因.他经过反复观察、实验和计算，终于确立了杠杆的平衡定律，就是“力臂和力成反比例”.他还推断，只要能够取得适当的杠杆长度，任何重量都可以用很小的力量举起来.他还曾经说过这样的豪言壮语：“给我一个支点，我就能撬起地球.”当时，阿基米德所在叙拉古王国的国王认定阿基米德是在吹牛.恰好，国王遇到了难题，他替埃及国王造了一艘大船，但动员了全城的人，也无法把船推下水，于是，国王想考验这位吹牛者.阿基米德利用杠杆、滑轮的原理设计制造了一套巧妙的机械，准备好后，他把一根粗绳一端交给国王，国王只轻轻一拉，大船便慢慢地移动起来，顺利地滑下了水.国王惊奇不已，向全国发出布告：“从此以后，无论阿基米德讲什么，都要相信他”四、学法点拨要把机械或工具中是杠杆的部分用直线（或曲线）画出，确定支点，画出动力和阻力，作用点都在杠杆上，如果动力是使杠杆朝顺时针方向旋转，那么就把使杠杆向逆时针方向转的力叫阻力，如果不只一个动力（或阻力），那就都应画上，标明作用点和方向，然后就是画力臂（支点到力的作用线的距离），最后列出平衡条件的方程，并求解.教材知识全解一、什么是杠杆探究：通过观察抽水机手柄，跷跷板、剪刀、板子、撬棒等实例，了解杠杆的特点.杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆.注意一根硬棒能成为杠杆，应具备两个条件：（1）要有力的作用；（2）能绕某固定点转动.两个条件缺一不可.例如：瓶盖起子在没有使用时就不能称为杠杆.杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的.支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上的其他位置。想想议议杠杆一定是直的吗？二、杠杆力臂的画法杠杆的五要素，是学习杠杆的基础，要学习好杠杆必须明确五要素的确切位置.如图所示.支点：杠杆绕着转动的固定点，用“O”表示.动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示.阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示.注意不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，作用于杠杆的物体都是施力物体.动力臂：从支点到动力作用线的距离，用“L1”表示.阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用“L2”表示.要正确画出杠杆上各力的力臂，首先要明确力臂的概念，力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，是解决杠杆问题的关键.再按下述步骤完成即可.首先在杠杆的示意图上，确定支点O.画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线延长.再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线（或实线）表示并用大括号勾出，在旁边标上字母L1或L2分别表示动力臂或阻力臂.注意力臂的画法，可以用下面简单的顺口溜记住：一找点，二画线，三作垂线段.想想议议动力臂L1与阻力臂L2之和一定等于杠杆的长度吗？三、杠杆的平衡条件（即杠杆原理）探究：提出问题：杠杆的平衡条件猜想与假说：杠杆要平衡，可能动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，也可能动力加动力臂等于阻力加阻力臂，也可能进行实验：器材：杠杆和支架、钩码、尺、线步骤：1.调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡.2.照图中那样，在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡.这时杠杆两边受到钩码的作用力都等于钩码重.把支点右方的钩码重当作动力F1，支点左方的钩码重当作阻力F2；用尺量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；把F1、L1、F2、L2的数值填入下表中.实验次数动力F1（N）动力臂L1（cm）动力动力臂阻力F2（N）阻力臂L2（cm）阻力阻力臂1233.改变力和力臂的数值，再做两次实验，将结果填入上表.4.求出各次实验中动力动力臂和阻力阻力臂的值.你能归纳出杠杆的平衡条件吗？说明杠杆平衡：杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡，注意我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验，是在杠杆水平位置平衡进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的，在许多情况下，杠杆是倾斜静止，这是因为杠杆受到几个相互平衡力作用，所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成平衡状态.杠杆平衡条件表达式：动力动力臂=阻力阻力臂即 公式表示为：F1L1=F2L2即 注意从杠杆的平衡可知，力和力臂的大小成反比，即力臂越长，力就越小.计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位要统一.四、杠杆的分类（三种杠杆）动力臂大于阻力臂的杠杆，即省力杠杆例如：手推车、瓶盖起子等动力臂小于阻力臂的杠杆，即费力杠杆例如：缝纫机脚踏板，理发剪刀等动力臂等于阻力臂的杠杆，即等臂杠杆例如：天平注意省力杠杆，省力但费距离；费力杠杆，费力但省距离；又省力又省距离的杠杆是没有的.判定使用杠杆省力还是费力，要通过动力臂与阻力臂的大小相比较来确定，为了比较动力臂和阻力臂的大小，最好画出杠杆示意图，在图上把杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂都表示出来，建立直观的图景，便于判定.想想议议如果杠杆不是静止的也不是匀速转动的，那么公式F1L1=F2L2是否还成立？