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一.杠杆基础知识
- 定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
- 五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
说明 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
- 画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签
(1)找支点O;(2) 画力的作用线(虚线);(3) 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);(4) 标力臂(大括号)。
注意:支点不一定与动力作用点和阻力作用点在同一直线上,也不一定在动力作用点和阻力作用点之间。动力臂和阻力臂不一定在杠杆上。若力的作用线恰好过支点,则力臂是0,这个力不能使杠杆转动。
- 研究杠杆的平衡条件:
①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1
解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)
解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
- 5. 应用
名称 | 结构特征 | 特点 | 应用举例 |
省力杠杆 | 动力臂大于阻力臂 | 省力、费距离 | 撬棒、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 |
费力杠杆 | 阻力臂大于动力臂 | 省距离、费力 | 钓鱼竿、筷子、镊子、食品夹 |
等臂杠杆 | 动力臂等于阻力臂 | 不省力、不省距离 | 天平、定滑轮 |
向上吧同学
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