下图是大家熟悉的跷跷板游戏,这个游戏背后蕴含的物理知识正是杠杆平衡原理。接下来让我们一起学习吧! 回归课本 什么是杠杆呢? 一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,那这根硬棒就叫做杠杆! 重点笔记 重点来了!快记哦—— 1.支点、动力的作用点、阻力的作用点均在杠杆上。 2.力臂的长度就是支点到力的作用线的垂直距离(最短距离,动力臂与动力的作用线垂直,阻力臂与阻力的作用线垂直)。 3.杠杆的平衡条件为:F动×L动=F阻×L阻 4.杠杆分类总结: (注:L1为动力臂,F1为动力,L2为阻力臂,F2为阻力) 趣味引申 学完杠杆平衡原理,再来看跷跷板的例子,你和朋友去玩耍跷跷板,你的重量就是对杠杆的动力,你朋友的重量则是提供阻力,杠杆通过整个动力臂的长度和阻力臂的长度来分散物重。所以,如果你的朋友是你的两倍重,你需要坐在离他到支点两倍距离的地方才能将他翘起。 杠杆是其他简单机械的基本元素!可以在我们身边各种各样的装置中找到,我们自身包括很多动物身上都在应用杠杆的原理来提高存活率!或者让我们的生活更加便捷! 生活中杠杆原理的用途随处可见, 对从古至今的生产生活都起到了巨大的帮助, 但是杠杆原理到底有多么强大,咱们用一段趣味视频小结一下! (视频请在WiFi下观看,土豪请随意) 习题演练 1.请画出图中拉力F对支点O的力臂L。 【解析】先找到支点O,再画出力F的作用线;然后从支点O向力F的作用线做垂线段,用大括号括起来,该垂线段就是我们要做的力臂L,如图所示: 【答案】 2.试着画出使杠杆AOB保持平衡的最小拉力F和对应的力臂L。 【解析】作最小拉力F,我们应找到最大动力臂L,首先找到支点O,再在杠杆上找离支点O最远的点A,连接OA,即OA为最大动力臂。再向下作OA的垂线段AF即为最小拉力F,OA用大括号括起来,就是我们要做的力臂L,如图所示 【答案】: 点评:杠杆是一根硬杆,但不一定必须是直杆,本题的例子就很清楚AOB是杠杆但不是直杆,类似的情况一定要仔细分析再用学习的方法去画图。 3.在探究杠杆平衡条件的实验中,保证杠杆在水平位置平衡,就可以直接从杠杆上读出 ,如图所示,在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码,右侧30cm刻度处用弹簧测力计沿竖直方向下拉杠杆,使其水平平衡,此时弹簧测力计示数为 N。 【解析】如图所示,杠杆处于水平位置时,杠杆上的刻度便于读取力臂的长度;此时弹簧测力计的示数为动力的大小,钩码的重力为阻力.由杠杆平衡原理(F动×L动=F阻×L阻)知,3×0.5N×20cm =F阻×30cm;得F阻=1N. 【答案】力臂 1N (本期完) |
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