内容正文:
第41讲 杠杆及其应用
主干梳理
1.定义:在力的作用下能绕着固定点转动的一根硬棒。
2.杠杆的五要素(如图所示)
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(或F1)__作用线的距离l1。
阻力臂:从支点O到__阻力(或F2)__作用线的距离l2。
1.杠杆平衡:杠杆在__动__力和__阻__力的作用下,保持__静止__状态或__匀速转动__状态,我们就说杠杆处于平衡。
2.杠杆的平衡条件描述:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
文字公式:__动力×动力臂=阻力×阻力臂__。
符号公式:__F1l1=F2l2__。
种类
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
示意图
力臂的
关系
l1__>__l2
l1__<__l2
l1__=__l2
力的关系
F1__<__F2
F1__>__F2
F1__=__F2
特点
__费__距离
__省__距离
不省距离也不费距离
应用
撬棒、铡刀、瓶盖起子、手推车、钢丝钳等
钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪刀、缝纫机脚踏板等
天平、跷跷板等
骨——一根硬棒;
肌肉收缩——__动力__的来源;
两根骨之间可以活动的关节——__支点__;
移动肢体或物体——__阻力__的来源。
【实验突破】探究杠杆的平衡条件
1.实验器材:带有刻度的杠杆、铁架台、钩码(1 N)、弹簧测力计。
2.实验装置(如图所示)
(1)将杠杆支点设在中间的目的:减少杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)实验前通过调节__平衡螺母__使杠杆平衡(左高左调,右高右调)。
(3)使杠杆在__水平__位置平衡的目的:方便力臂的测量。
(4)杠杆的平衡状态:杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态。
3.实验数据分析:根据数据可以得出杠杆的平衡条件是__动力×动力臂=阻力×阻力臂__。
4.交流与分析
(1)某次实验时将一组钩码换成弹簧测力计,用弹簧测力计竖直拉动使杠杆保持平衡,然后改变拉力的方向(如图所示),测力计的示数会__变大__(填“变大”“变小”或“不变”),原因是斜拉时,拉力的力臂变小。
(2)本实验多次测量的目的:__排除偶然性,得出普遍规律__。
易错自纠
下列说法正确的打“√”,错误的打“×”。
1.在杠杆中阻力的方向一定与动力的方向相反。( × )
2.绕支点匀速转动的杠杆也是平衡状态。( √ )
3.探究杠杆的平衡条件时,将杠杆支点设在中间的目的是减少杠杆自重对杠杆平衡的影响。( √ )
4.探究杠杆的平衡条件时,多次测量的目的是排除偶然性,得出普遍规律。( √ )
5.杠杆省力不省功,只有在费力情况时才能省功。( × )
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