2020年中考物理复习提纲：杠杆
2019-08-23 19:11:46佚名
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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】
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实验次数 |
动力F1/ |
动力臂l1/m |
阻力F2/ |
阻力臂l2/m |
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1 |
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2 |
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3 |
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【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：
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名称 |
结 构特 征 |
特 点 |
应用举例 |
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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 |
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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 |
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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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