内容正文:
苏科版九年级上册
第十一章《简单机械和功》
11.1杠杆
【知识梳理】
一、杠杆的定义
一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如羊角锤。
二、杠杆的五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的点,一般用O表示;
(2)动力:使杠杆转动的力,一般用F1表示;
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,一般用F2表示;
(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,一般用l1表示;
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,一般用l2表示。
说明:
(1)杠杆的支点一定要在杠杆上,可以在杠杆的一端,也可以在杠杆的其他位置。
(2)动力和阻力都是指杠杆受到的力,而不是杠杆对其他物体施加的力,作用点都在杠杆上。动力和阻力是相对的,一般来说,动力是使杠杆绕支点转动的力,阻力是阻碍杠杆转动的力。但有时不易区分哪个是动力哪个是阻力,可设某一个力为动力,则另一个力为阻力。
(3)力臂是支点到力的作用线的距离,不能理解为支点到力的作用点的距离。
(4)力臂可与杠杆重合也可不重合,取决于力的方向。
三、杠杆示意图的画法
(1)确定支点;(2) 确定动力和阻力,画力的作用线;(3) 画力臂; (4) 标出各个物理量。
说明:
①力的作用线是沿力的方向所画的直线。在画力臂时,若力的作用线太短,可用虚线将力的作用线延长。
②力臂不是支点到力的作用点的距离,是从支点向力的作用线做的垂线段,注意添加直角符号。
③力臂部分要用大括号或双箭头标出来。
a.大括号表示法
b.双箭头表示法
④检验所画力的方向是否正确的最简单方法是,看动力和阻力使杠杆转动的效果是否相反。动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆转动的方向一定相反。
⑤确定杠杆支点的方法是根据平时的体验,判断杠杆绕着哪点转动,则这一点就是支点。
四、探究杠杆的平衡条件
1.杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。
2.实验探究:杠杆的平衡条件
【实验设计】:如图,调节杠杆两端的螺母(和天平的调节方法相同),使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态。给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆保持水平并静止。记下动力、阻力,测量动力臂和阻力臂。改变力和力臂的数值,再做至少两次实验。
根据表格中的数据进行分析,例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算,找出它们之间的关系。
实验表