一、杠杆
1.杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆。在力的作用
下能绕固定点转动,这是杠杆的特点。杠杆有直的也有弯的。
2.杠杆的五要素
(1)支点:杠杆(撬棒)绕着转动的点,用字母 O 标出。
(2)动力:使杠杆转动的力。画力的示意图时,用字母 F1 标出。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。画力的示意图时,用字母 F2 标出。注意:动力和阻力使杠杆转动方向
相反,但它们的方向不一定相反。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母 L1 标出。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母 L2 标出。
二、杠杆平衡条件
1.动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式:F1×L1=F2×L2。
2.杠杆的平衡条件实验
(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,力臂
L1 和 L2 恰好重合,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了,而图甲杠杆在倾斜位置平衡,读力
臂的数值就没有图乙方便。由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻
力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。
3.杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度,即匀速转动时,也叫做杠杆的平衡,这属于“动平衡”。
而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
利用杠杆的平衡条件来分析有关问题,一般按照以下步骤:(1)确定杠杆的支点的位置;(2)分清
杠杆受到动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地做出力的示意图;(3)确定每个力的力臂;(4)
根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
三、杠杆的分类及应用
杠杆类型 杠杆特点 杠杆优点 杠杆缺点 应用
省力杠杆
L1>L2 F1F2>F3
D.F1