内容正文:
第4节 简单机械
杠杆
1.杠杆的定义
一根硬棒如果在力的作用下,能绕________转动,这根硬棒就叫做杠杆。
说明 一根硬棒能成为杠杆,不仅要有力的作用,而且必须能绕某固定点转动,缺一不可。杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的。
2.杠杆的要素
如图所示:
________:杠杆绕着转动的固定点O。
________:使杠杆转动的力F1。
阻力:阻碍杠杆转动的力F2。
________:从支点到动力作用线的距离l1。
________:从支点到阻力作用线的距离l2。
说明 在研究杠杆时,力臂是个关键:①它是指从支点到力的作用线的垂直距离,千万不能理解为支点到力的作用点的长度。②力臂不一定在杠杆上。③画力臂实际上就是完成几何上的点到直线的垂线段作图。④作用在支点上或作用线经过支点的力,它的力臂为零。
例1 如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是( )
3.杠杆的平衡条件
(1)什么是杠杆的平衡
杠杆在动力和阻力的作用下________或________,都叫做杠杆的平衡。
(2)实验如图所示,通过钩码的重力知道动力和阻力的大小,利用尺测量动力臂和阻力臂的大小,从而得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即力和力臂成反比。用公式表示为:F1l1=________或=。
例2 如图所示,一个重600牛的人,站在水平地面上最多可以将1800牛的物体匀速拉离地面,则力臂AO与BO的比为( )
A.1∶3 B.2∶3
C.3∶2 D.3∶1
滑轮
滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子,人们常用它吊装货物。滑轮可以看作是能够连续转动的杠杆,即杠杆的变形,所以可以用杠杆平衡条件来分析它的作用。滑轮可以分为定滑轮、动滑轮和滑轮组。
类型
定义
实质
特点
重物提升的高度h与绳端通过的距离s的关系
定滑轮
在使用过程中,
轴固定不动的滑轮
不省____,可以改变力的______
s=h
动滑轮
在使用过程中,轴随物体一起移动的滑轮
可省______的力,但________改变力的方向
s=____
滑轮组
将动滑轮和定滑轮组合在一起即为滑轮组
既可以____,
又可以改变力的____
s=____(n指承担物重的绳子的股数