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2017年中考物理复习提纲:杠杆

来源 :中华考试网 2016-10-21

  杠杆

   定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

  说明:① 一个物体可以成为杠杆,必须满足两个条件:① 受到力的作用;② 能绕固定点转动。

  ② 杠杆可直可曲,形状任意。

  ③ 有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。

   五要素──组成杠杆示意图。

  ① 支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。

  ② 动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。

  ③ 阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。

  说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。

  动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。

  ④ 动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。

  ⑤ 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。

   杠杆示意图画法: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。

   画图技巧

   力的作用线是沿力的方向所画的直线。力的作用线用虚线表示。

   力臂不是支点到力的作用点的距离。力臂用实线表示,在画力臂时,如果力的作用线太短,可用虚线将力的作用线延长。力臂部分要用大括号标出来。

   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,但它们一定使杠杆转动的方向相反:当动力、阻力在支点两侧时,它们的方向大致相同;当动力、阻力在支点一侧时,它们的方向大致相反。

   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。如:鱼竿、铁锹的支点都在后手的位置上。

   研究杠杆的平衡条件:

   杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。

   实验:

  【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

  【实验表格】

实验次数

动力F1/

动力臂l1/m

阻力F2/

阻力臂l2/m

1

2

3

  【实验结论】杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。

  l 杠杆平衡公式: F1L1=F2L2 也可写成:F1 /F2=L2 /L1。

  l 杠杆平衡条件(又叫杠杆原理):希腊 阿基米德

  【注意事项】

  ① 实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。

  这样做的目的是:便于在杠杆上直接测出力臂的大小。

  ② 多次实验的原因:只做一次实验,获得的结论具有偶然性,不能反映普遍规律,所以要多次实验。

  ③ 不同物理量之间不能进行加、减运算。

   应用:

名称

结 构特 征

特 点

应用举例

省力

杠杆

动力臂大于

阻力臂

省力、

费距离

撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀

费力

杠杆

动力臂小于

阻力臂

费力、

省距离

缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、

理发剪刀、钓鱼杆

等臂

杠杆

动力臂等于

阻力臂

不省力

不费力

天平,定滑轮

  说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,

  当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。

   根据杠杆平衡条件判断杠杆平衡的方法:

  ① 计算动力与动力臂的乘积、计算阻力与阻力臂的乘积;

  ② 比较两个乘积的大小,若相等则杠杆平衡;若不相等,则杠杆不平衡,杠杆将向乘积较大一方偏转。

   利用杠杆平衡条件判断力的大小变化的方法是:

  ① 找出杠杆的支点和作用在杠杆上的力及力臂;

  ② 依据题意,确定力和力臂中哪些量的大小不变,哪些量大小变化;

  ③ 应用F1l1=F2l2判断出力或力臂的变化。

   解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)

   解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:

  在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;② 动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

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