内容正文:
第四章4.1c 杠杆的应用
[学习目标]
1.能说出省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的结构特点和作用.
2.会判断常见的简单机械属于省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆.
3.能应用杠杆的平衡条件分析、解答生产生活中有关杠杆应用的问题.
[知识解读]
1. 杠杆的分类
1.当l1>l2时,F1<F2,叫省力杠杆(费距离).
2.当l1<l2时,F1>F2,叫费力杠杆(省距离).
3.当l1=l2时,F1=F2,叫等臂杠杆(既不省力也不省距离).
杠杆的种类
结构特点
作用特点
常见机械
是否省力
是否省距离
省力杠杆
动力臂>阻力臂
(l1>l2)
省力(F1<F2)
费距离
切纸刀、羊角榔头
费力杠杆
动力臂<阻力臂
(l1<l2)
费力(F1>F2)
省距离
镊子、筷子
等臂杠杆
动力臂=阻力臂
(l1=l2)
既不省力,也不费力
(F1=F2)
既不省距离,
也不费距离
天平、摩天轮
2.杠杆平衡时一定在水平位置吗?
杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡,注意我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验,是在杠杆水平位置平衡进行的,但在实际生产和生活中,这样的平衡是不多的,在许多情况下,杠杆是倾斜静止,这是因为杠杆受到几个相互平衡力作用,所以说杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成平衡状态.
3.如何判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆?
判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆的方法基本可以分为两种。
(1)正确分析并比较动力臂和阻力臂的大小,若动力臂比阻力臂长,则为省力杠杆;若动力臂比阻力臂短,则为费力杠杆;若动力臂与阻力臂长度相等,则为等臂杠杆。
(2)分析当使用杠杆用的力比不使用杠杆而直接作用于物体的力大时,该杠杆为费力杠杆,反之为省力杠杆,若相等,则为等臂杠杆。
4.费力杠杆一定没有省力杠杆好吗?
杠杆没有好坏之分,使用哪种杠杆,关键看使用的用途,例如当我们要剪铁皮时,剪开铁皮需要很大的力,自然会选用动力臂大于阻力臂的铁皮剪刀;而理发时剪刀需要灵活,且不需要很大的力,我们就会选用动力臂小于阻力臂的理发剪刀。
[经典例说]
【例1】用羊角锤拔钉子,羊角锤可以看成一个杠杆,如图甲所示.如果人在柄上A点用力,力的方向与锤柄垂直,说明它是省力杠杆还是费力杠杆.
【思路点拨】画出杠杆示意图,把杠杆的五要素都标出来.具体的作法是:
先要辨认