2024年4月12日发(作者:)

专题

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杠杆平衡条件

专题学啥

一、与杠杆有关的几个概念

1.杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。

(1)支点:杠杆绕着转动的点;

(2)动力:使杠杆转动的力;阻力:阻碍杠杆转动的力;

(3)动力臂:从支点到动力作用线的距离;

(4)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。

2.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂

即F

1

L

1

=F

2

L

2

3.杠杆的应用:

(1)省力杠杆:L

1

>L

2

F

1

<F

2

省力费距离;

(2)费力杠杆:L

1

<L

2

F

1

>F

2

费力省距离;

(3)等臂杠杆:L

1

=L

2

二、杠杆平衡条件考法

常考类型一:判断是省力杠杆还是费力杠杆问题

解决这类问题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。三种杠杆的判定的依据是杠杆的平衡条件,即F

1

L

1

=F

2

L

2

,若L

1

>L

2

,则F

1

2

同理可得出其它结论。三种杠杆的划分与比较见下表。

F

1

=F

2

不省力不省距离,能改变力的方向。

常考类型二:能确认并画出杠杆的力臂

学习杠杆的关键点是知道杠杆的五要素。五要素包括支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。组成杠杆的示

意图如下。

1

(1)支点用字母O表示,是杠杆绕着转动的点,同一根杠杆使用方法不同,支点的位置可能不同,要能

根据具体情况区分支点。

(2)画动力(用字母F

1

表示)或阻力(用字母F

2

表示)时应注意力的作用点和方向。动力和阻力都是

杠杆受到的力,其作用点都在杠杆上。有同学认为同一根杠杆上动力和阻力的方向一定相同,有同学认为

一定不同,这都是错误的。正确的认识是:动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即一个力能使

杠杆向顺时针方向转动,则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。

(3)动力臂用字母l

1

表示,阻力臂用字母l

2

表示。力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作

用线的距离。借用几何用语,力臂不是点到点的距离,而是点到直线的距离。

(4)画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签.即找支点O;画力的作用线(虚

线);画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);标力臂(大括号)。

常考类型三:能根据杠杆平衡条件进行力与力臂的求解

(1)利用F

1

L

1

=F

2

L

2

进行有关计算。先根据杠杆转动的效果,找出动力和阻力;

(2)再根据支点的位置,确定每个力的力臂;

(3)最后根据杠杆的平衡条件,代入数据计算出结果。

常考类型四:有关杠杆平衡条件的探究实验题

解决杠杆平衡条件的探究问题基本要领是:

(1)知道杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。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。

(2)实验结论:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F

1

l

1

=F

2

l

2

(3)还可以利用动力×动力臂是否等于阻力×阻力臂来判断杠杆平衡与否。

专题考法

【例题1】(2019湖南郴州)材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),

如图所示,杠杆处于平衡状态。如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会()

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