内容正文:
11.1杠杆
定义
一根在力的作用下能绕着 转动的硬棒叫做杠杆
五要素
支点
如图所示,杠杆绕着 ,用字母O表示
动力
如图所示,使杠杆 的力,用字母__F1__表示
阻力
如图所示, 杠杆转动的力,用字母__F2__表示
动力臂
如图所示,从支点到 的__距离__,用字母l1表示
阻力臂
如图所示,从支点到 的__距离__,用字母l2表示
知识点总
1、
2、力臂的画法:(1)找支点O(2)画力所在的直线(虚线)
(3)过支点作力所在直线的垂线(用虚线画垂线并标垂足)
(4)支点和垂足之间的距离,即为力臂(大括号括起来并标字母)
概括为:一找支点、二画线,三作垂线段,四标垂直符号、大括号和字母
3.探究杠杆的平衡条件
(1)实验装置图
(2)实验结论,杠杆平衡条件是 , 用公式表示为
(3)实验操作要点
a.实验前调节平衡螺母,使杠杆在 位置平衡,目的是 ,(左边高向 调,右边高向 调)。实验过程中, 选(“能”或“不能”)调节平衡螺母
b.支点处于杠杆中点的目的,避免杠杆 对实验结果产生影响
C.进行多次实验的目的是
d.将一端钩码换成弹簧测力计的好处是能直接测出拉力大小,实验操作更方便
e.实验时拉力方向倾斜时,拉力大小 (填“变大”“变小”或“不变”),原因是
4.杠杆最小力的画法:
(1)定点:最小力点找距支点最远处的点
(2)连线:连接动力作用点和支点,该线段就是力臂
(3)定向:根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反,确定动力的方向,过动力作用点,作该方向上其与支点连线的垂线,并标上字母
6、杠杆的分类:
力臂关系
力的关系
距离关系
实例
省力杠杆
l1>l2
F1<F2
省力,__费__距离
羊角锤、起子、撬棒等
费力杠杆
l1<l2
F1>F2
__费力__,省距离
钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等
等臂杠杆
l1=l2
F1=F2
不省力,不费力
天平、定滑轮等
典型题练习
1、(1)如图所示,硬棒OB能绕支点O转动,A处用绳子拉住固定在墙壁上。画出拉力F的力臂(用l表示)
(2)如图1所示,重100N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请你画出木棒所受拉力的力臂及所受重力的示意图。
(3)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,在B点用弹簧测力计沿CD方向拉杠杆,使杠杆水平平衡,如图所示。画出∶①弹簧测力计对杠杆拉力F的示意图;②F的力臂。
2、用羊角锤起钉子如图甲所示,在A点施加一个最小的动力,请在图中画出这个最小的动力和动力臂。
3、如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G,请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂L1,使杠杆在图中位置平衡。
4、如图所示,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图。(要求保留作图痕迹)
5、如图所示,某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后,在杠杆上A点处挂4个钩码,为使杠杆重新平衡,应在B点处挂__________个钩码; 如果A、B两处再各挂一个钩码,杠杆的__________(选填 “左”或“右”)端会下沉。
6、如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕 点倾翻。已知AB长40cm,AC长30cm。室外机的重力为300N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为 N(支架重力不计)。为了安全,室外机的位置应尽量 (选填“靠近”或“远离”)墙壁。
7、下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 道钉撬C. 筷子 D. 理发剪刀
8、有关蜡烛跷跷板的小制作,下列说法正确的是( )
A.选用越粗的蜡烛效果越好
B.转轴位置离蜡烛重心越远越好
C.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将蜡烛两端的下侧面削去一些
9、如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动吊臂提升货物的过程中,则下列分析正确的是( )
A.撑杆对吊臂的作用力不断增大
B.钢绳对