硬棒)。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②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0表示
用同一根硬棒作杠杆时,使用中方法不同,支点位置也会不一样。 如撬石块的过程中支点可在棒的一端 [图1(A )]也可在棒的中间[图1( B)]。
② 动力:使杠杆转动的力 用字母F1表示
_用字母F2表示 ③ 阻力:阻碍杠杆转动的力
说明 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆 _______________ 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11表示 ⑤用字母12表示 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离
画力臂方法:⑴找支点0;⑵画力的作用线(虚线);⑶ 的作用线作垂
线);⑷ 标力臂(大括号)
注:任何机械胜利必然费距离,反之费力必然省距离
生活中常见的杠杆
选择题常见的杠杆
键纫机的脚遷板 子
轶雄胖:t
?(杯__人*嘻嘻
画力臂(虚线,过支点垂直力
爲车上的剎车间 道钉撬 羊角遜起订
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实需要研究每杆个的平衡条件学会画出每一个图的动力、阻力、
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:可以方便的从 杠杆上量出力臂
结论、杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力X动力臂=阻力X阻力臂
写成公式Fili=F2l2也可写成:Fl / F2=l2 / 11
杠杆的平衡:杠杆处于静止状态(杠杆静止或匀速转动)
注: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X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① 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。 经典考查:
①简单机械在我国古代就有了很多巧妙的应用
?护城河上安装使用的吊桥就是一个应用
如图,它的支点是 C点,(不是B点)在匀速拉吊桥时,它属于一个 省力杠杆 ②下图有两个滑轮,请设计一个最省力的滑轮组将陷在泥中的汽车拉 出来?
A B C
KEY:
;送分题常考,学
习杠杆必定 丫 :遇上此类题 :
? 1
杠杆的分类:
① Fi = F2 ② Fi < F2
Li = L2 (等臂杠杆)等臂杠杆既不省距离也不费距离。例:天平、定滑轮 Li > L2
(省力杠杆)省力杠杆虽然省力,但费距离,即动力作用点移动的距
离比阻力作用点大。例:羊角锤、道钉撬、老虎钳、开瓶扳手、板车、抽水机手柄、手术剪 刀、铁皮剪刀、
修枝剪刀、指甲剪、汽车脚刹
③ Fi > F2 Li < L2 (费力杠杆)费力杠杆虽然费力,但省距离,即动力作用点移动的距 离比阻力作用点小。例:火钳、钓鱼杆、筷子、镊子、船桨、裁衣剪刀、理发剪刀、铁锹、 笤帚、起重机吊臂、肱二头肌、缝纫机蹋板 注意:省力和省距离不能兼顾— 经典例题:
如图所示,用力F将球形重物滚上台阶时, 可以把它看成一个杠杆, 那么( A?它的两个力臂相等
B .这杠杆的支点是球心 0点 C.这杠杆的支点是球与地面的接触点 D .这杠杆的支点是球与台阶的接触点
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室内有一种装垃圾的桶,如图所示,使用时用脚踩踏板,桶盖开启,松开脚时,盖由于受到 重力作用,而自动盖上,则开启盖子时,根据图中所示结构可知
A. B.
c.f汕d两人杠,匸曰节川.n.占辺G'J杠, D.
力杠杆的是
桶中有两个杠杆在(
)
起作用,且一个是省力杠杆,一个是费力杠杆 如图所示的工具中,使用时属于费
B. A.道钉撬
如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是(
钢丝钳
)
D.
天平
A,川期钳 B③刀
)
如图所示,人的前臂可视为杠杆,当曲肘将茶杯向上举起时, 下列说法中正确的是(
A .前臂是省力杠杆,阻力臂变大 B .前臂是省力杠杆,阻力臂变小 C. 前臂是费力杠杆,阻力臂变大 D .前臂是费力杠杆,阻力臂变小
如图所示,一根一端粗一端细的木棒,用细线悬起来,刚好 在水平处平衡,如果沿悬挂线锯成两段,
A.粗端较重 C/
B.i'T堆垃 D.无法比较
剪刀是日常生活中常用的一种工具,它的种类有各种各样的,
KEY 但其实都
是一对 .如图所示的剪刀,你认为剪较硬的物体时,应该使
B
BD :
用剪
刀 __________ ;剪纸或布时,应该使用剪刀 __________________ ;修理树枝时,应该使用剪刀 ___
KEY:杠杆 E AC AD
在研究杠杆平衡的条件实验中,所用的器材有带刻度的杠杆、铁架台、 钩码、线和 ___________ 等,在图中每一个钩码质量均相同,杠杆已平衡,
如果此时将两边的钩码同时远离支点一格,则杠杆将 ________________________ 平衡(填 “能”“不能”).
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KEY:弹簧测力计 不能
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例题:如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为
4 X 103kg,底面积为1m2的货物G匀
速提起。(取g = 10N/kg)问:
当货物静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?
(1) 40s,则货物上升的速度是多少? (2) 若把货物匀速吊起 16m,用了
(3) 起重机对货物做了多少功?
吊起货物时,为使起重机不翻倒, 其右边至少要配一个质量为多大的物体?
(起重机本身重力不计) 已知:OA= 10m, OB = 5m。
6.? N (1) F = G = mg= 4X 10 kg X 10N/ kg = 4X 10° 4 c F 4 10 N , “4门
P 2 410 Pa
S 1m2
s 16m c , /
(2) v
(3) W = FS= Gh = 4X 104N X 16m = 6.4 X 105J
(4) 根据杠杆平衡的条件
F!LI= F2L2
即 G ? OA = m°g ? OE
代入数据得:4X 104N X 10m = m°x 10N/ kg X 5m
t 40s
0.4m/s
m0= 8X 103kg
其他简单机械 滑轮
1、 定滑轮:使用时轴的位置固定不动
定滑轮的实质:等臂杠杆
特点:既不省力,也不省距离,改变力的方向
2、 动滑轮:使用时轴的位置随被拉物体一起移动
动滑轮的实质:省力杠杆
特点:省力,但费距离
就能省重物几分之一
3、 滑轮组:定滑轮和动滑轮的组合装置
发现:滑轮组用几段绳子 (数动滑轮身上的的绳子数,而不是定滑轮) 的力 注:画滑轮时,动滑轮上的绳子数遵循“奇动偶定”的原则
偶数 起绕定滑轮
奇数 起绕动滑轮
经典考查:
垃圾桶也是近几年的杠杆新题, 在图中加在绳子末端的力 重)_
ABC是省力杠杆; A' B' C是费力杠杆
(1) F = EG;
⑵F =母; ⑶ F =13G;
(4) F =1/4G
F与滑轮所提重物的重力 G间的关系是:(
不计滑轮与绳子的
F
这里的经典考查还有很多F需要自己补充
=1
② ③
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