内容正文:
第十一章 简单机械和功
11.1 杠杆
· 知道什么是杠杆及杠杆五要素,会画杠杆的力臂;
· 理解杠杆的平衡条件及应用,会判断省力杠杆和费力杠杆;
· 杠杆平衡时最小动力的画法;
· 杠杆平衡条件应用,省力费力杠杆的判断;
杠杆的定义:在 的作用下可绕一 转动的硬棒;
杠杆可以是直的,也可以是 的,但它一定是 ,即不能变形的棒;
杠杆五要素:
支点:杠杆绕着转动的点;
力臂:从 到 的距离;
动力: 杠杆转动的力;
动力臂:从 到 的距离;
阻力: 杠杆转动的力;
阻力臂:从 到 的距离;
杠杆平衡条件: ,用字母表示可写成 ,又称 。
杠杆的分类:
杠杆平衡时最小动力的画法:先寻找最大动力臂。
①当动力作用点确定后,连接支点到动力作用点距离即为最大动力臂。
②当动力作用点没有规定时,应看杠杆上哪一点离支点最远,如图所示。先找到离支点最远的点A,则OA为最大动力臂,最小力F垂直OA。
实验:理想模型法探究杠杆的平衡条件
实验前要调节杠杆平衡螺母使其在水平位置上平衡,目的是使杠杆重心落在支点上,从而①消除杠杆的重力对平衡的影响(使杠杆重力的力臂为0);也②便于测量力臂的大小,利于探究。这种消除重力对平衡影响的杠杆,实质上是一个理想模型。实验常考点:一组实验数据太少,具有偶然性,要多次实验,③寻找普遍规律。
考点一 杠杆的概念及力臂
例1 下列关于杠杆的说法中正确的是 ( )
A.杠杆的力臂一定在杠杆上
B.支点到阻力作用线的距离就是阻力臂
C.支点到动力作用点的距离就是动力臂
D.力臂的长度不可能为零
解析:A、杠杆的力臂是从支点到力的作用线的距离,力臂不一定在杠杆上,故A错误;B、根据力臂的概念,支点到阻力作用线的距离就是阻力臂,故B正确;C、支点到动力作用线的距离就是动力臂,而不是到动力作用点的距离,故C错误;D、当力的作用线通过支点时,力臂的长度正好为零,故D错误,故选B。
变式1 关于力臂,下列说法不准确的是 ( )
A 力臂一定在杠杆上
B 支