杠杆作业设计
作业设计团队所在学校（签章）：
作业涉及教科书版本： 年级及册次：
作业涉及单元、章节（或主题、任务）：
作业设计团队教师姓名（不超过5个）：
单元、章节（或主题、任务）整体性作业设计思路说明（500字以内） 参考内容：1.单元（章）的性质、内容（或主题、任务等）；2.需要设计几课时的作业，它们的内容分别是什么；3.这几课时的作业之间的整体逻辑关系。
杠杆第1课时
使用时段 作业内容 作业设计 设计意图 使用者 预计时长 预估难度系数
课前 基础性作业 作业一 1.查资料了解中国杆秤 2. 3. 将中国传统文化与本节杠杆知识串在一起 学生 4分钟 0.8
作业二 1.2. 3.
作业三 1. 2. 3.
…………
发展性作业 作业一 1.我们伸手推门时，总是推在离门轴的最远处(把手的附近)，所以用的力气非常小，在门轴的附近推门，- -定要多用许多力气。这是为什么呢 门绕哪个固定点转动 哪个是推动力 哪个力阻碍门的转动 2. 3. 本题是一个每大经历的生活场景，通过活动，引导学生明日“杠杆就在我们身边，它有着怎样的共同特点呢 ”以及“杠杆都具有哪五个要素。教师初步了解学生对杠杆的朦胧认识。 学生 3分钟 0.6
作业二 1. 2. 3.
作业三 1. 2. 3.
…………
课中 基础性作业 作业一 1.试在图上画出F1和F2的力臂 2. 做一做:在探究杠杆平衡实验中，1为什么要均质木尺 而且保持在水平位置平衡 2.施加动力和阻力时，力的方向与木尺垂直的好:处是什么 如果力斜拉杠杆，力臂能读出来吗 力的作用点相同时，那种拉法力臂最大，拉力最小 3.多次实验的作用是什么 3. 练习力臂作图，知道过支点作力的作用线的垂线段，这段垂线段就是力臂 通过自己亲自实验感知力臂的概念;认识调节杠杆水平平衡以及力的方向与杠杆垂直的好处;通过对比，发现垂直拉杠杆时，力臂正好等于支点到力的作用点的距离。并总结出杠杆平衡的条件:动力X动力臂=阻力X阻力臂 学生 6分钟 0.6
作业二 1.如图所示，所使用的工具属于省力杠杆的是（ ） A． 羊角锤 B． 筷子 C． 天平 D． 镊子 2. 3. 与生活结合，能区分各种杠杆 学生 1 0.8
作业三 1.如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ） A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B．向下拉绳放下空桶时拉力为 C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 2. 3. 考察动力臂大于阻力臂，是省力杠杆动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，利用杠杆的平衡条件计算拉力 学生 4分钟 0.5
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发展性作业 作业一 1.如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆上相邻两刻线间的距离相等。杠杆空杆水平平衡后，在B点悬挂2个质量均为50g的钩码。g取10N/kg。请你判断： （1）若在A点挂______个质量均为50g的钩码，能使杠杆水平平衡； （2）若在C点施加向_______（选填“上”或“下”）的力F拉杠杆，无论如何改变用力方向，F至少______（选填“大于”、“等于”或“小于”）1.5N，才能使杠杆水平平衡。 2. 3. 考察杠杆平衡条件的应用，利用平衡条件计算力，以及力最小的时候力臂最长 学生 3分钟 0.7
作业二 1. 2. 3.
作业三 1. 2. 3.
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课后 基础性作业 作业一 1.如图所示，使用下列工具的目的是省距离的是（ ） A． 吊车的吊臂 B． 订书机 C． 羊角锤 D． 核桃夹 2.杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（ ） A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg 3. 考察动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，即让学生找费力杠杆 考察学生知道杆秤是一只杠杆，O是支点，会找力臂，当杆秤在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件计算鱼的质量 学生 1分钟 3分钟 0.8 0.7
作业二 1.假期小明在家长陪同下到湖边划船，划船用的桨是 ______杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”）。当小明用脚登岸时，发现船就向后退，这说明力的作用是 ______，而使船后退的施力物体是 ______。 2.如图是手机自拍杆的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点，请画出手机所受重力G的示意图及重力的力臂L。 3.旅客常使用的拉杆行李箱是 ___________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；如图所示，行李箱下方安装了轮子，目的是 ___________（选填“增大”“减小”）摩擦；已知OA=1m，OB=0.2m，行李箱重150N，使行李箱在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F=___________N。 考察学生判断省力杠杆、费力杠杆还是灯臂杠杆，回顾旧知识 回顾旧知，画重力，考察力臂作图 用生活中常见物品考察杠杆类型的判断，以及力最小时力臂最长，利用杠杆平衡条件计算答案 学生 1分钟 2分钟 4分钟 0.8 0.8 0.6
作业三 1.图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中杠杆AB，移动支架，可使支点O在AB间移动。杆水平静止，忽略杆重； （1）人对杆的压力为F1，绳对杆的拉力为F2，F1、F2竖直向下；①在图2中画出F1的力臂l1；②F2的力臂l2___________（用F1、F2、l1表示）； （2）同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆仍保持水平静止，支点O应向___________（选填“A”“B”）端移动。 2.我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图甲所示。若碓头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力，此时舂属于______ （选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。若每次碓头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服碓头重力做功的功率为______瓦。 3.图甲为多人赛艇。划桨时，桨可绕侧舷上的固定轴转动，从而使赛艇运动。图乙为划桨时桨的简化平面图，其中O为固定轴，AB为赛艇的运动方向，桨上OC长为0.8m，OD长为2m，F1为人划桨的力，F2为水对浆的作用力。 （1）划桨时，桨对水的作用力大小______（填“大于”、“等于”或“小于”）水对桨的作用力大小； （2）桨为______（填“省力”或“费力”）杠杆。请写出一种与桨类型相同的杠杆：______； （3）已知图乙中F2为200N，F1与CD的夹角=30，F1、F2均与AB平行。要划动桨，F1至少多大？（sin30=0.5，不考虑桨的重力）______ 巩固练习力臂作图，移动支点O使该压力变小，物体的重力不变，根据杠杆平衡条件只要减小l2，增大l1即可 知道舂的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，回顾旧知与功率知识结合，先算做功再算功率 回顾旧知，考察物体间力的作用是相互的，所以划桨时，桨对水的作用力等于水对桨的作用力，判断杠杆类型，将数学三角函数与杠杆平衡条件结合 学生 3分钟 3分钟 4分钟 0.7 0.6 0.6
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发展性作业 作业一 1.（1）将细线穿过打好空的纸杯，系好（2）将-根木杆固定在硬纸盒上,另一根木杆在中央位置挖孔，用铁钉穿过孔钉在竖直木杆的上端;且在横杆中央贴一段彩泥（3）在剪好的半圆形纸片上，以中央为基准，向两侧画等分刻度;贴在竖直木杆后的最上端（4）在- -纸盒放橡皮，另一纸盒放细沙,通过改变细沙的量以及另一纸盒的位置,直至彩泥指向中央刻度线,观察力臂大小和细沙量的变化规律。 2. 3. 这是一个制作类作业，通过小制作，提高学生学习物理的兴趣，激发学习欲望;同时，通过自己制作杠杆，更加深入的理解杠杆平衡的条件 学生 8分钟 0.55
作业二 1. 2. 3.
作业三 1. 2. 3.
…………
课前作业一 略
发展作业一
1.答案：动力作用线和阻力作用线离固定点远;门轴轴心;手的推力;门与门轴间的摩擦力
课中作业一
1. 答案
【详解】从O作F1的反向延长线垂线段就是F1的力臂l1，从支点O作F2的垂线段就是F1的力臂l1，如图所示：
答案：避免杠杆自重的影响;垂直拉时可以在杠杆上直接读取力臂，且对应力臂最大，力最小;倾斜拉杠杆，力臂变小，不能直接读出;多次实验结论更具有普谝性。
课中作业二
1.答案：A
【详解】A．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意；
BD．筷子和镊子使用时，阻力臂大于动力臂，属于费力杠杆，故BD不符合题意；
C．天平使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意。
故选A。
课中作业三
1.答案D
【详解】A．向下拉绳放下空桶时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B．向下拉绳放下空桶时，根据杠杆的平衡条件可知
G石·OA=（G桶+F）·OB
即
40N×1.2m=（20N+F）×0.6m
解之可得：F=60N，故B错误；
C．向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D．向上拉绳提起装满水的桶时，根据杠杆的平衡条件可知：
G石·OA=（G桶+G水-Fˊ）·OB
即
40N×1.2m=（20N+100N-Fˊ）×0.6m
解得Fˊ=40N，故D正确。
故选D。
发展作业一
1.答案： 3 上 等于
【详解】（1）[1]由杠杆平衡条件可知
FB×LB=FA×LA
在B点悬挂2个质量均为50g的钩码，则有
2×0.05kg×10N/kg×3格=FA×2格
解得
FA=1.5N
则钩码数量
（2）[2]B点受到的力竖直向下，为了使杠杆在水平平衡，若在C点施加力，则需要向上拉杠杆。
[3]由于C点距离支点两个，由杠杆平衡条件可知，在C点施加竖直向上的力为1.5N，如果改变用力方向，则力臂减小，拉力将增大，所以拉力F至少等于1.5N
课后基础作业一
1.答案：A
【详解】A．吊车的吊臂在工作过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，但省距离，故A符合题意；
BCD．订书机、羊角锤和核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，但费距离，故BCD不符合题意。
故选A。
2.答案：B
【详解】杆秤是一只杠杆，O是支点，当杆秤在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可得
G鱼﹒OA=G秤砣﹒OB
则鱼受到的重力
鱼的质量为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
课后基础作业二
1.答案: 费力 相互的 岸
【详解】[1]因为船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，但省距离。
[2][3]物体间力的作用是相互的，当小明用脚登岸时，岸给脚一个反作用力使船后退，所以使船后退的施力物体是岸。
2.答案【详解】手机的重力作用在手机的重心上，方向竖直向下；从支点O向重力G的作用线延长线作垂线段，即为力G的力臂L，如图所示：
3.答案： 省力 减小 30
【详解】[1]由图知，拉杆行李箱在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。
[2]小轮子的作用是通过用滚动代替滑动的方法，使摩擦力大大减小。
[3]如图，在阻力、阻力臂一定时，要求动力最小，动力臂最长。支点到动力作用点的距离作为动力臂最长，力的方向与动力臂垂直向上，如下图所示：
由杠杆平衡条件可得
G×OB=F×OA
即
150N×0.2m=F×1m
解得F=30N。
课后作业三
1.答案：
B
【详解】（1）[1]从支点分别作F1、F2的垂线，用大括号分别扩出l1、l2即为动力臂和阻力臂，如下图
（2）[2]通过移动支点O使该压力变小，因为物体的重力不变，根据
可知只要减小l2，增大l1即可，故O点应该向B端移动。
2.答案： 费力 40
【详解】[1]由图得，舂的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
[2]1min人克服锥头重力做的功
人克服碓头重力做功的功率为
3.答案： 等于 费力 夹菜的筷子 500
【详解】（1）[1]因为物体间力的作用是相互的，所以划桨时，桨对水的作用力等于水对桨的作用力。
（2）[2] [3]先根据题意作出动力臂和阻力臂如下图所示：
因为动力臂小于阻力臂，则动力大于阻力，所以这个杠杆是费力杠杆；此外，我们平时吃饭时夹菜的筷子也是费力杠杆。
（3）[4]如图，OC=0.8m，OD=2m，F1与CD的夹角=30，sin30=0.5，则动力臂的长为
同理可得阻力臂的长为
已知图乙中F2为200N，根据杠杆平衡条件可得动力F1为
课后发展性作业 略
