师：欢迎进入八年级人教版物理第12章第1节杠杆第一课时的学习。今天的学习目标是：一、认识杠杆，知道杠杆是一种简单机械；二、知道杠杆的五要素，即支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂；三、通过实验验证杠杆的平衡条件。在生活中，玩跷跷板、用筷子夹菜、用剪刀剪纸、用天平称粮食时，我们就在使用杠杆，杠杆是最简单的机械之一。
首先介绍器材，这是可推拉的数显测力计，能测出挂钩处受到的拉力或压力大小。我们用它测得一个橘子重力是0.952牛，一个苹果重力是2.095牛。把这两个水果分别放到自制跷跷板两侧，移动水果位置，使跷跷板在水平位置保持静止。
大家看，苹果和橘子到中间这个点的距离不一样，两个水果对跷跷板施加的力大小也不一样。一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点O转动，此时这根硬棒就是杠杆。现在只拿走左边的橘子，注意观察跷跷板的转动情况。请一位同学回答，跷跷板是顺时针转动还是逆时针转动？
生：跷跷板会顺时针转动。
师：此时跷跷板受到了苹果给它的压力，我们在图中画出该力，并用F表示出来。那是不是只有在跷跷板的右侧施加一个力，跷跷板才会顺时针转动呢？
生：不是的。
师：还可以怎么做让跷跷板顺时针转动？
生：我们在左侧施加一个向上的力，也可以使跷跷板顺时针转动。
师：看来给跷跷板施加不同方向的力，跷跷板都有可能顺时针转动，而且这个力不一定要垂直于跷跷板。现在请大家在脑海里想象一下，如果给跷跷板左侧一个向下的力，跷跷板会怎么转动？
生：跷跷板会逆时针转动。
师：让我们来看看实验。嗯，跷跷板的确逆时针转动，看来同学们已经初步能根据力的示意图在脑海里想象出杠杆的转动情况了。假如现在跷跷板只有右边受到手的压力，我们怎么施加力可以让跷跷板保持静止呢？来听听同学们的答案。
生：我们可以在左边施加一个向下的力。
师：还有其他方法吗？
生：我们也可以在右边施加一个向上的力。
师：无论是向上的力还是向下的力，都能够让杠杆受力而逆时针转动，从而让它保持静止。当杠杆在力的作用下能够保持静止时，我们就说杠杆处于平衡状态。我们把杠杆可绕其转动的点称作支点O ，记为O。把其中一个使杠杆转动的力记为F1，如图，此时F1让跷跷板逆时针转动，我们把另一个使杠杆顺时针转动的力记为F2。每一个力都会对应一个力臂，我们通过一个视频看一下力臂的概念。
（播放视频后）
师：我们先找到支点O，找到F这个力的作用线所在的直线，然后过支点O向力的作用线作垂线段。我们把点到力的作用线的这一段距离叫做力臂，记为L1。这里我们找到F2的作用线，找到支点O，过点O向F2的作用线作垂线段。点到线的这一段距离，我们叫做力臂L2。力臂，指的是支点O到这个力的作用线的这段距离的长度。通过前面的活动，我们认识到杠杆保持平衡需要满足的第一个条件：作用在杠杆上的两个力，其中一个力能让杠杆绕支点顺时针转动，另一个力能让杠杆绕支点逆时针转动。如果两个力使杠杆的转动方向一样，杠杆没办法平衡。通过实验我们知道杠杆的平衡和力的方向有关，而力有三要素，那么杠杆的平衡跟力的大小、力的作用点有没有关系呢？我们把一个橘子放到杠杆的左侧，我们用数显的推拉测力计分别在A、B、C三点施加力，每次均使杠杆保持平衡。注意观察一下测力计的示数，同学们观察到了什么现象？
生：当力的作用点逐渐远离支点，发现所用的力越来越小。
师：这说明杠杆的平衡既与力的方向有关，也与力的大小和力的作用点有关。古希腊科学家阿基米德从杠杆实际应用得到的公理出发，运用几何学通过严密的逻辑论证，得出了要使杠杆平衡必须满足另一个条件，即力和力臂的大小关系满足F1×L1 = F2×L2。这节课我们将一起做实验，验证杠杆平衡条件是否成立。给大家看一下我们实验室用的杠杆。
我们实验要验证力和力臂的关系，那我们就必须先学会找到力及其对应的力臂。我们先一起来做一道课堂练习吧。如图所示，甲乙两套装置，杠杆刻度尺每隔1厘米为一格，钩码每个重0.5牛，用细绳在杠杆的左端挂一个钩码，右端挂两个钩码，两套装置都处于静止状态。第一问，此时甲杠杆是否平衡，请说出判断的依据。来听听这位同学的答案。
生：我认为甲杠杆不平衡，我的依据是因为左边比右边低。
师：那我们回忆一下，什么情况下杠杆是处于平衡状态？
生：静止状态。
师：那我们再仔细看一下题目的条件。
生：平衡了，因为它们是静止的。
师：嗯，回答得很对，杠杆静止，所以它是平衡状态。第二问，请分别画出甲、乙两幅图中的力F1对应的力臂L1，F2对应的力臂L2。我们来看一下这位同学的作图过程。
生：首先找到支点O，并且找到F1所在的直线。过支点O作F1所在直线的垂线，那么这条垂线段也就是力臂L1。同样的，找到F2这个力所在的直线，过支点O作所在直线的垂线段，这条垂线段也就是力臂L2。再看右图，找到支点O，并且找到力所在的直线。过支点O作F1所在直线的垂线段，这条垂线段也就是力臂L1。同样的，找到F2这个力所在的直线，过点O作直线的垂线段，这个垂线段也就是力臂L2。