滬科版八年杠桿同步測試(已修改)
2024-12-17 04:12 本頁面
【正文】 杠桿 一、知識概述 在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒稱之為杠桿； 杠桿有五個要素：支點（ O）、動力（ F1）、阻力（ F2）、動力臂（ l1）、阻力臂（ l2）； 杠桿的平衡條件是： F1l1=F2l2； 杠桿應用時可分為三類：省力杠桿（ l1l2）；費力杠桿（ l1l2）；等臂杠桿（ l1=l2）； 天平是等臂杠桿，桿秤和案秤都是根據(jù)杠桿平衡的原理制成的。 二、重點知識歸納 三、難點知識剖析 杠桿及杠桿的要素 一根硬棒（可以是直的，也可以是任意形狀的）能成為杠桿，不僅要有力的作用，而且必須能繞某固定點轉動。缺少任何一個條件，硬棒就不能成為杠桿。例如：汽水扳子在沒有使用時就不能稱為杠桿。因此，一根硬棒成為杠桿時，必須具備以下要素： ① 支點：能繞其轉動的固定點。用同一根硬棒作杠桿時，使用中方法 不同，支點位置也會不一樣。如撬石塊的過程中支點可在棒的一端 [圖 1（ A） ]也可在棒的中間 [圖 1（ B） ]。 ② 動力和阻力：動力使杠桿轉動，阻力阻礙杠桿轉動。動力和阻力的區(qū)分是根據(jù)實際情況或人為因素決定的。例如：剪刀剪布時，需要使刀口合攏，手作用于剪刀的力就是動力；布的作用是阻礙剪刀口合攏，布對剪刀口的作用力是阻力。必須注意，不論動力或阻力，杠桿都是受力體。作用于杠桿的物體都是施力體。 ③ 力臂： 支 點到力作用線的距離 ，即支點到力作用線的垂線段長。所謂力作用線是指沿著力方向上可向兩端延伸的一條直線。表示力臂的線段可以在杠桿上， [圖 2（ A） ]，也可以在杠桿外 [圖 2（ B）、（ C） ]。 如果力的作用線通過支點，則力臂長為零。 所以有力臂時一定有力，有力卻不一定就有力臂。 畫杠桿示意圖的三個要點 ① 找出支點。 ② 畫好動力作用線及阻力作用線。畫的時候要判斷清楚力的方向。如：鍘刀鍘草時，刀口向下受到草的阻礙，因此阻力是向上的。 ③ 正確畫出力臂。要注意的是，不能認為支點到力作用點的距離就是力臂。 杠桿 平衡條件 杠桿處于 靜止狀態(tài) 或繞支點 勻速轉動 時，都叫杠桿平衡。一般情況下，從靜止狀態(tài)去分析杠桿平衡條件。實驗證明，杠桿平衡條件是： 動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂 。 公式表示為： F1l1=F2l2。 可見，力和力臂的大小成反比，即力臂越長，力就越小。 杠桿的應用 ① 省力和省距離不能兼顧 杠桿平衡條件說明：當動力臂大于阻力臂時，動力小于阻力是省力杠桿但費距離；當動力臂小于阻力臂時，動力大于阻力是費力杠桿但省距離；當動力臂等于阻力臂時，動力等于阻力，不省力也不費力，不省距離也不費距離。必 須明確，根據(jù)杠桿平衡條件，即省力又省距離的杠桿是違反力學原理的，是不存在的。 ② 各類杠桿的選擇 選擇的原則是按人力允許的條件，從有利于生產出發(fā)。例如：釣魚竿使用時，要求能迅速將魚提離水面，因此釣魚竿是費力省距離的杠桿；汽水瓶扳手使用時，遇到阻力較大，必需使用省力費距離的杠桿。天平就是利用等臂杠桿兩邊力大小相等的原理，由砝碼數(shù)直接得出物體質量數(shù)。 “可見，選擇何種杠桿都是根據(jù)實際需要來決定的，千萬不要誤認為使用機械都是為了省力。 使用杠桿時最小動力的確定 使用杠桿時，杠桿處于平衡狀態(tài)時必須滿足 F1l1=F2l2，即 ，也就是說，在
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