第十二章 简单机械 第1节 杠杆 填 核心知识 知识点一 杠杆 1.杠杆:在力的作用下能绕着 固定点 转动的硬棒。 2.杠杆的五要素: (1)支点:杠杆可以绕其转动的点,如图中的 O 。 (2)动力:使杠杆转动的力,如图中的 F1 。 (3)阻力: 阻碍 杠杆转动的力,如图中的 F2 。 (4)动力臂:从支点到 动力作用线 的距离,如图中的 l1 。 (5)阻力臂:从支点到 阻力作用线 的距离,如图中的 l2 。 知识点二 探究杠杆的平衡条件 【探究准备】 杠杆的平衡状态:当杠杆在动力和阻力的作用下 静止 时,我们就说杠杆平衡了。 【探究过程】 【制订计划与设计实验】 1.实验器材的组装和选取 2.制订实验方案 (1)确定平衡位置:调节杠杆两端的 平衡螺母 ,使杠杆在水平位置平衡并静止。 (2)确定变量和不变量:保持杠杆一侧的两个量不变(如左侧的力和力臂),改变另一侧的两个量(即右侧的力和力臂)。 (3)确定平衡条件:根据多次测量的数据,找出动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系。 【进行实验与收集证据】 1.实验操作 (1)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止。 (2)在杠杆两侧挂上 不同 (选填“相同”或“不同”)数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡。 (3)设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;并把F1、F2、l1、l2的数值记录在表格中。 (4)多次改变动力F1和动力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2的大小,使杠杆在水平位置平衡。 2.数据记录 次数 动力 F1/N 动力 臂l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 1 1 10 2 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2 10 2 10 … 【实验结论】 分析数据可得杠杆的平衡条件是 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ,用公式表示为 F1l1=F2l2 。 【交流与评估】 1.实验中,为什么使杠杆在水平位置平衡并静止 答:(1)便于从杠杆上直接读出力臂。 (2)消除杠杆自身重力对实验的影响。 2.实验前,如何调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡 答:哪端高向哪端调(即左高向左调,右高向右调)。 3.实验过程中,能不能再通过调节平衡螺母使杠杆水平平衡 为什么 答:不能。实验过程中,如果再次调节平衡螺母,就破坏了最初的平衡状态。 4.实验中,多次改变动力和动力臂的大小进行实验的目的是什么 答:避免实验结论的偶然性,找出普遍性规律。 [温馨提示] 操作注意事项 1.实验过程中始终让杠杆在水平位置平衡并静止; 2.实验过程中不能再调节平衡螺母。 知识点三 知道生活中的杠杆 分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 力臂 关系 l1 > l2 l1 < l2 l1 = l2 力的 关系 F1 < F2 F1 > F2 F1 = F2 特点 省 力 , 费 距离 费力 , 省 距离 不省力也 不费距离 举 例 归类 adfj ceghi b 常考 实例 a.撬棒b.托盘天平c.镊子d.核桃钳 e.钓鱼竿f.羊角锤 g.筷子 h.理发剪刀i.船桨j.瓶盖起子 破 解题技法 类型一 杠杆作图 解题基石 1.力和力臂是垂直关系,力臂是从支点到力的作用线的距离。 2.动力和阻力对杠杆运动趋势的影响是相反的。 3.正向或反向延长力的作用线时,都要用虚线。 【典题1】请根据相关要求作图。 (1)如图所示,该杠杆处于平衡状态,请画 出F1、F2对应的力臂l1和l2。 答: (2)如图所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态,l1为动力F1的力臂,请在图中作出动力F1的示意图。 答: 技法点拨 画力臂的基本步骤 类型二 探究杠杆的平衡条件 【典题2】(一题式探究)小明利用图示的实验装置“探究杠杆的平衡条件”。 【实验装置】 (1)图甲中,杠杆静止时 是 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。小明应将杠杆两端的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)移,直到杠杆水平位置平衡并静止。这样做的目的是便于直接在 ... ...
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