光杠杆

第十二章第一节杠杆重难点讲解以及典型

发布时间:2022/12/27 15:42:00   
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一,杠杆知识点讲解

1.杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,这根硬棒就叫杠杆。

(1)“硬棒”泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体。

(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状。如图(1)所示

2.杠杆的七要素(如图(2)所示)

(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定;

(2)动力:使杠杆转动的力叫动力,用“F1”表示;

(3)阻力:阻碍杠杆转动的力叫阻力,用“F2”表示;

(4)动力作用点:动力在杠杆上的作用点;(5)阻力作用点:阻力在杠杆上的作用点;(6)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“”表示;

(7)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“”表示。注意:无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。

一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的,力臂为零,对杠杆的转动不起作用。

3.杠杆示意图的画法(如图(3)所示):

第一步:先确定支点,即杠杆绕着某点转动,用字母“O”表示。

第二步:确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起,则人应向下用力,画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反,在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动,则阻力是石头施加给杠杆的,方向向下,用“F2”表示如图乙所示。

第三步:画出动力臂和阻力臂,将力的作用线正向或反向延长,由支点向力的作用线作一条垂线,并标明相应的“l1”“l2”,“l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂,

4.杠杆的平衡条件

(1)杠杆的平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。

(2),如何调节杠杆平衡

①首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。如图(5)所示,当杠杆在水平位置平衡时,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂实物大小了,而图(4)杠杆在倾斜位置平衡,读力臂的数值就没有图(5)方便。由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。②在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。

(3)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或F1l1=F2l2。

5,杠杆的应用

(1)省力杠杆:动力臂l1>阻力臂l2,则平衡时F1<F2,这种杠杆使用时可省力(即用较小的动力就可以克服较大的阻力),但却费了距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大)。

(2)费力杠杆:动力臂l1<阻力臂l2,则平衡时F1>F2,这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力(动力大于阻力),但却省距离(可使动力作用点比阻力作用点少移动距离)。

(3)等臂杠杆:动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时F1=F2,这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力,也不费力,即不省距离也不费距离。

既省力又省距离的杠杆时不存在的。

二,杠杆典型考题讲解

以上内容是我对杠杆这节内容的重难点以及典型考题的讲解,希望对同学们有帮助!



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