《杠杆》学习指导

山东省高唐县琉寺中学　李洪生

　　1．力臂的概念。力臂是本节的难点。对力臂的理解，注意以下几点：

 

　　（1）力臂是指支点到力（动力或阻力）作用线的距离，而不是从支点到力的作用点的距离。

 

　　（2）当作用在杠杆上的力的方向改变时，其力臂的大小一般也将发生改变。

 

　　（3）力臂不一定在杠杆上。   

 

　　（4）若力的作用线过支点，则它的力臂为零。

 

　　（5）画力臂三步骤：找支点、画出力的作用线、作支点到力的作用线的垂线（有时需要将力的作用线进行正向或反向延长）。

 

　　2．经历探究杠杆平衡条件的过程是本节学习的重点，探究的过程中要注意以下几点：

 

　　（1）设计实验方案①选取实验工具②写出实验步骤③设计记录数据的表格等

 

　　（2）调节杠杆水平平衡时，依照“右高右旋，左高左旋”的方法，即杠杆右边高则螺母向右移，杠杆左边高则向左移，直至杠杆水平平衡。注意杠杆水平平衡一旦调好，不得随意再旋转平衡螺母，否则会影响实验结果。

 

　　（3）实验中，每次改变动力、阻力、动力臂、阻力臂后都要使杠杆保持水平平衡，这样动力臂和阻力臂都可以直接读出。动力臂和阻力臂的长度单位不一定要用米，只要两个力臂的长度单位统一就可以了。

 

　　3．根据已学过的杠杆知识，注意观察生活中各种形状的杠杆，如指甲剪、钓鱼竿、剪刀、筷子、天平、独轮车等。并能按照动力臂与阻力臂长短的关系分析和判断是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆。根据杠杆平衡条件，生活中使用时要注意两点：

 

　　（1）要省力就要多移动距离；

 

　　（2）要省距离就要费力，省力又省距离的杠杆是没有的。

 

　　例1  关于力臂,下列说法中正确的是（   ）

 

　　A．从动力作用点到支点的距离叫做动力臂

 

　　B．力臂就是杠杆的长度

 

　　C．从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂

 

　　D．力臂一定在杠杆上

 

　　解析：力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上。

 

 

　　答案：C

 

　　点评：力臂是从支点到力的作用线的距离。如图（a）、（b）所示，虽然力的作用点A相同，但力的方向不同，画出力臂也不同。

 

　　例2  张华和爸爸在公园玩跷跷板，张华重250N，爸爸重750N。当爸爸离跷跷板的转轴0．5m时，张华应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？

 

　　解析：利用杠杆平衡条件解题，首先要弄清动力、动力臂、阻力、阻力臂。本题中阻力为爸爸对杠杆的力F₂=750N，阻力臂为L₂=0．5m,动力为张华对杠杆的力F1=250N，动力臂即为张华离转轴的距离。

 

　　解：根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，得

 

　　L₁=

L₂=

×0．5m=1．5m

 

　　答：张华应该坐在离转轴1．5m处。

 

　　跟踪练习

 

　　1．（2010德州）如图1所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（   ）

 

　　A．F₁     B．F₂      C．F₃    D．F₄

 

 

　　2．（2010镇江）在图2中画出物体A所受重力的示意图和拉力F所对应的力臂L。