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[!--downpath--]【知识回顾】
在“探究杠杆平衡的条件”的实验中,我们发现杠杆平衡时,吊钩挂点离支点越远,吊钩的数量就越少。 如果杠杆两端悬挂的钩子数量相同,则钩子的悬挂点距支点的距离也相等。
杠杆平衡实验图
通过实验探索,得到杠杆的均衡条件:
功率×功率臂=阻力×阻力臂
表示为:
F1L1=F2L2 或 F1/F2=L2/L1
从公式中还可以看出,当杠杆平衡时,力与力臂成正比,也就是说力臂越大,对应的力越小。
[举手询问]
有哪些类型的杠杆?
如何求出杠杆的最小作用力?
如何运用杠杆平衡原理进行相关预估?
【新课学习】
1. 杠杆类型
●1. 省力杠杆
如右图所示,使用撬棍时,用很小的力就可以撬开一块重石头。
省力杠杆示意图
这些杠杆的特点是:
该杠杆的动力臂比阻力臂长(L1>L2),而力量又比阻力小(F1F2),所以可以称为费力杠杆。
钓鱼竿在钓鱼时具有费力杠杆的特点,所以钓鱼竿是费力杠杆。
这种杠杆实际上既费力又节省距离。
简单的说:
困难的杠杆可以节省距离。
生活中使用省力杠杆的例子也有很多,比如实验室使用的钳子、吊车等。
钳
叉车
●3. 等距杠杆
天平也是一个杠杆,它的动力臂等于它的阻力臂。
平衡
平衡杠杆图
这些杠杆的特点是:
该杠杆的动力臂等于阻力臂(L1=L2),动力等于阻力(F1=F2),称为等臂杠杆。 既不能省力,又不能省距离。
等臂杠杆在生活中的应用例子有跷跷板、定滑轮等。
跷跷板
[想讨论]
趾甲剪是一种常见的卫生工具,你知道它是由多少个杠杆组成的吗? 这些杠杆是什么类型的杠杆? (欢迎朋友们留言讨论)
2、杠杆最小作用力
根据杠杆原理:功率×功率臂=阻力×阻力臂,可见,当阻力和阻力臂一定时,功率的大小与功率臂成正比。
最小杠杆力是指:
当同一杠杆臂最长时生活中互为二力平衡的例子,作用在杠杆臂上的力最小,这个力称为杠杆的最小力。
示例1:
直角杠杆O为支点,A为阻力,C为力点。 画图:画出作用在C上的最小力的示意图。
实践:
①连接支点O到力作用点的最大距离OC。
② 画一条过C 点并垂直于OC 的射线,并标出力的方向。
实践
回答
例2:(2019湖南省报)
如图所示为羊角锤示意图,请画出使用羊角锤撬钉子时的最小功率F1的示意图。
想法与实践:
最长的动力臂功率最小,OA是杠杆最长的动力臂。 连接OA并作OA的垂直线F1。
实践
回答
【易错点提示】
注意最小力的方向很容易画错。
仔细审题、看图,明确限制杠杆转动的力称为阻力,使杠杆转动的力称为力,阻力与疗效相反。力量在杠杆上。
3、运用杠杆平衡原理估算
应用杠杆平衡条件F1L1=F2L2来估计问题,通常用杠杆来求静态条件下的功率、阻力或动力臂和阻力臂的大小。 求解问题时,找到力臂及对应的力是解决问题的关键。
示例问题:(2019 年德克萨斯州)
一台泰山摘山机用一根长1.8m的杆子吊运货物,如图所示生活中互为二力平衡的例子,若杆子A端挂200N的物体,杆子B端挂300N的物体立杆、起吊重物时,应保持立杆水平平衡。 那么拾山器的背部需要放置在距离A端m处(不包括扁担的重力)。
【分析】
本题考察杠杆平衡条件的应用:F1L1=F2L2。
设支点到A端的距离为L1,则L2=L-L1=1.8m-L1,
杠杆平衡条件:F1L1=F2L2
即:200N×L1=300N×(1.8m-L1)
解为L1=1.08m。
【中考真题】
1.(2018成都23题2分)
如图所示,忽略弯杆ABC的自重,0为支点。 为了使弯杆平衡在图中所示的位置,请制作物体的重力示意图和在C点施加的最小力F的示意图。
2.(2018宜昌27题2分)
行李箱在拉力的作用下仍处于如图所示的状态。 0点是行李箱的重心,A点是拉力的作用点。 请在图中画出行李箱的重力和最小拉力的示意图。
3.(2019眉山)
如图所示,请画出最小力F1和阻力F2作用在杠杆B端部的力臂L2
4.(2019承德)
如图A所示,它是一把钥匙形的“瓶子螺丝刀”,图B是它的简化示意图。 图中0为支点,F2为A点遇到的阻力,请画在图B中:
(1) 阻力臂 L2。
(2) 作用在B点及其力臂L1上的最小力F1。
5.(2019泰安)
如图所示,OA是一根长2m的导光棒,与固定在垂直墙上的光滑轴连接。 用光绳在OA的中点B处拿起一个重量为30N的物体,用垂直于OA的力F拉动光杆,停在如图所示的位置,则F=N。
6.(2019湖北)
如图所示,杠杆AB置于钢锥中心的水平槽CD内。 杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在垂直平面内转动。 宽度AC=CD=DB,上部重量G=12N。
当作用在B点上的垂直向上拉力F足够大时,杠杆很容易绕点翻转(选择“C”或“D”)。 为了使杠杆AB在水平位置保持平衡,拉力的最小值F1=N,最大值F2=N。
(忽略杠杆和绳子的质量和摩擦力)
参
测试
回答
案件
存在
向下
边
尝试去找
哦
!
参考答案:
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3 张图片 4 张图片
5.7.56.D624
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第 6 章:力和运动
第7章:浮力
第8章:压力
第 9 章:简单机器
功、功率、机械效率
第10章:机械能及其转化
高考所需知识点
高考
【写在上面】
作者是浙江省杭州市庄河区人。 他是该校中级化学班的班主任。 他在一线精修班任教42年。 旨在研究中学数学教材和高考试卷的教学方法。 知识,指导学习化学的方式,培养学习兴趣和思维习惯。
如果学习中遇到问题,可以进入作业+高考群进行交流学习。
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