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1、第1010講杠桿杠桿10.1學(xué)習(xí)提要簡單機(jī)械可以改變力的大小和方向,是人們在生產(chǎn)活動中達(dá)到省力、方便的目的。一根硬棒,在力的作用下如果能夠繞著固定點轉(zhuǎn)動,這根硬棒就叫杠桿,如圖101所示,用硬棒撬動大石塊。杠桿是在特定條件下的總名稱,硬棒并不一定是直棒,可直可彎,任何形狀都可以。10.1.1支點、力臂、動力、阻力1.支點杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點,叫做支點。當(dāng)有力作用在杠桿上時,杠桿繞其轉(zhuǎn)動。對杠桿本身而言,這一點是固定的。當(dāng)物體體積較大時,
2、支點不再是一個點,而成為一個轉(zhuǎn)動軸,比如我們抬起木板時,以其與地面的接觸線為轉(zhuǎn)動軸。2.力臂從支點到力的作用線的距離,叫做力臂,用字母L表示。力臂并不一定是杠桿上某一段長度,力臂的大小與其在杠桿上的作用點和動力與阻力的方向都有關(guān)。如圖102所示,在力F1(或F2或F3)的作用下,硬棒OA處于水平位置靜止,同樣作用于A點的三個力F1、F2、F3,其方向不同,對應(yīng)的力臂也不同。在圖102中,力F1的力臂是L1,力F2的力臂是L2,力F3的力
3、臂是L3。3.動力和阻力許多場合下,動力和阻力不能絕對區(qū)分,我們可設(shè)其中一個力為動力,則另一個力為阻力,這樣的設(shè)定并不影響我們的研究。對于一個杠桿而言,動力和阻力對于使杠桿轉(zhuǎn)動10.2難點解釋10.2.1杠桿模型的建立在實際中由于各種各樣的杠桿其具體的形狀不同,因此在畫示意圖時,要從實際的情景中確定出“標(biāo)準(zhǔn)化”的杠桿,然后才能進(jìn)行分析。如圖104所示,生活中常見的鋼絲鉗就可以看成是由左右兩個杠桿組合而成的工具,以此鋼絲鉗的右邊把手為例進(jìn)
4、行分析:鋼絲對鉗口的阻力F2的方向向左,手對把手的動力F1的方向也向左,這個杠桿的模型就是圖104(c)的省力杠桿。10.2.2力臂實質(zhì)的理解力臂的實質(zhì),,從數(shù)學(xué)的角度來看,就是點到直線的距離,當(dāng)力的作用線正好與杠桿垂直時,力臂在杠桿上,當(dāng)力的作用線不與杠桿垂直時,力臂不在杠桿上。注意:對于杠桿是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿的分析,關(guān)鍵點取決于動力臂和阻力臂的大小對比,而不是取決于用眼睛直接看到的支點某測的杠桿的長短對比,這一點是引起同學(xué)們對題
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