内容正文:
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第一讲
杠杆的平衡条件
学习内容
1.知道什么是杠杆, 杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
2.会画出杠杆的动力臂和阻力臂;能判断杠杆中动力和阻力的方向。
3.会调节杠杆在水平位置平衡。理解杠杆平衡的条件,解决有关杠杆平衡的问题
4.知道杠杆的分类以及各类杠杆的特点。
知识梳理
一.杠杆
一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如羊角锤。
1.杠杆的五要素
支点:杠杆可以绕其转动的点O。
动力:使杠杆转动的力F1。
阻力:阻碍杠杆转动的力F2。
动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离L1。
阻力臂:从支点到O阻力F2作用线的距离L2。
2.杠杆的力臂
力臂的画法:
(1)明确支点,用O表示
(2)通过力的作用点沿力的方向画一条直线
(3)过支点O作该力的作用线的垂线
(4)用两头带箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母L1(或L2)
二.杠杆平衡条件
杠杆在动力和阻力的作用下保持静止或匀速转动,我们就说杠杆平衡。
1.杠杆的平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为F1L1= F2L2
注意:这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。
2.杠杆分类:
(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2。
这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服
较大的阻力。但是实际工作时动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。
(2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2。
这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服
阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便,也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆
(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2。
这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、
定滑轮就是等臂杠杆。
列表如下:
杠杆种类
构造