内容正文:
第十章《机械与人》知识点总结
一、杠杆
1.定义: 一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。
2.五要素:一点、二力、两力臂。
①“一点”即支点,杠杆绕着转动的点,用“O”表示。
②“二力”即动力和阻力,它们都是作用在杠杆上的力,作用点都在杠杆上。
动力是使杠杆转动的力,一般用“F1”表示,
阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F2”表示。
③“两力臂”即动力臂和阻力臂,
动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用“L1”表示,
阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“L2”表示。
(力的作用线是指沿力的方向所画的一条直线。)
3. 杠杆力臂的画法:(三步曲:一点、二线、三距离)
①一点:找出支点
②二线:画出动力作用线和阻力作用线
③三距离:画出支点到力的作用线的垂线(一定要标出垂直符号)
例:画出下列杠杆的“五要素”
4.杠杆的平衡条件:
①杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下处于静止或匀速转动叫杠杆平衡。
②实验探究杠杆的平衡条件:
a.实验装置:
b.把杠杆的中部悬挂在支架上,目的是消除杠杆自重对实验的影响。
c.实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置上平衡。
目的:能直接在杠杆上读出力臂的大小。
调节方法:左高左调,右高右调。
例:把下列杠杆调节到水平位置平衡
左边螺母往 调,右边螺母往 调;左边螺母往 调,右边螺母往 调。
d.实验时,通过改变钩码的个数或调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置上平衡。(千万不能通过调节平衡螺母来使杠杆重新在水平位置上平衡)
③杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;
杠杆平衡条件公式表达式:F1L1=F2L2
④力臂最大的作法:把支点与力的作用点的连线当作力臂,此时的力臂最大,所用的力最小。
例:画出使轻质杠杆在图示位置保持平衡的最小的力F的示意图。
例:作出用最小的力把油桶推上台阶力的示意图。
④二力平衡条件与杠杆平衡条件的比较:
a.二力平衡条件: 同体(两个力作用在同一物体上)
等大(两个力大小相等)
反向(两个力方向相反)
共线(两个力作用在同一直线上)
b.杠杆平衡条件: 同体(力作用在同一杠杆上)
等大(动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2
反向(动力与阻力使杠杆转动方向相反)