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初二物理杠杆

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本文是某同学的提问与齐老师的答疑。文章主要解决学生问题:什么是杠杆及平衡条件?杠杆的分类?此考点隶属内容为:初中物理八年级下《简单机械》。

学生问题

学生问题:齐老师您好。我是初二的学生,目前学校在讲功和机械能部分的内容,我在自学、预习简单机械部分。

关于杠杆的平衡条件和杠杆的分类有一些不理解,希望老师能够讲解一下。

齐老师答疑

齐老师:你是个很用心的学生,提前预习并能提出、思考这些问题,对后面滑轮的学习是非常有帮助的。

下面我来讲解你提到的问题:

1.怎么理解杠杆的平衡条件?

2.杠杆的分类及应用。

杠杆的概念

阿基米德曾经说过,给我一个支点,我能翘起地球。阿基米德应用的就是杠杆原理。

杠杆的最初含义是一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动这根硬棒就是杠杆。

杠杆的几个概念:

支点:杠杆可以绕其转动的点O;

动力:使杠杆转动的力F₁;

阻力:阻碍杠杆转动的力F₂;

动力臂:从支点O到动力F₁作用线的距离l₁;

阻力臂:从支点O到阻力F₂作用线的距离l₂;

当杠杆在动力和阻力共同作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。

杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂或写成F₁l₁=F₂l₂。

这里要强调一下,l₁和l₂,是指支点到作用力的垂直距离。

举例,如果作用力F₁不是垂直于杠杆的,二是与杠杆成一定角度,那么力臂l₁不等于支点到F₁作用点的距离,二是从支点O到F₁作用线做垂线,垂线长度才是l₁。

生活中的杠杆分类

生活中杠杆分为:

等臂杠杆:动力臂与阻力臂相等。如天平等测量工具。

省力杠杆:动力臂l₁大于阻力臂l₂的杠杆。根据杠杆平衡条件,F₁l₁=F₂l₂,当l₁>l₂时,F₁<F₂;F₁=F₂l₂/l₁;说明l₂/l₁越小,需要的动力F₁越小。省力杠杆的优点是节省力气,缺点是移动的距离大。

费力杠杆:动力臂l₁小于阻力臂l₂的杠杆。根据杠杆平衡条件,F₁l₁=F₂l₂,当l₁<l₂时,F₁>F₂;F₁=F₂l₂/l₁;说明l₂/l₁越大,需要的动力F₁越大。费力杠杆的优点是移动距离小,缺点是需要力量大。

通过上面的分析,同学们应该了解,省力杠杆和费力杠杆各有利弊。

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版权所有:初中物理网|发表日期:2017年10月25日|