初中物理《杠杆的平衡条件》知识点汇总
3页1、初中物理杠杆的平衡条件知识点汇总 杠杆的平衡条件: 动力动力臂=阻力阻力臂。 即 在杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之几。 利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题,一般遵循以下步骤: (1)确定杠杆支点的位置。 (2)分清杠杆受到的动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地作出力的示意图。 (3)确定每个力的力臂。 (4)根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。 例:如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知AO= 2OB。固定D点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,至少需在A端施加F=_N的力,在图上画出此时力F的方向。 解析:要想得到施加在A点的最小力,就要找到最大力臂,由图可知,最大力臂应是OA,故过A点作们的垂线,方向斜向下即为最小力。据杠杆平衡条件得:FOA=GOB,代入数值为F2OB=40NOB,解方程得F=20N。 答案:20 力F的方向如图 实验法探究杠杆平衡条件: 实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置上平衡,目的是使杠杆的重心落在支点上,从而消除杠杆的重力对平衡的影响。当杠杆水
2、平平衡时,O点距悬挂钩码处的距离便是力臂,而且可用杠杆上的“格数”代替力臂大小。 例:我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。 (1)实验没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。实验前使杠杆水平平衡的目的是_. (2)实验中,用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式( ) A一个人无法独立操作 B需要使用太多的钩码 C力臂与杠杆不重合 D力和力臂数目过多 (3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第_格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。 解析:(1)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,目的是方便地测量力臂。调节方法是将平衡螺母向杠杆偏高的一端调,即哪端轻向哪端调。 (2)探究杠杆平衡条件时,用的力和力臂数目过多,每个力都会给杠杆转动带来影响,给探究过程带来麻烦。 (3)根据杠杆平衡条件,即,所以l1=2(格)。 答案:(1)右方便地测量力臂(2)D(3)2 利用杠杆平衡条件求最小力的方法: 由公式可知,当阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。当动力臂最长时,动力最小。要求最小动力,必须先画出最大动力臂。 1寻找最大动力臂的方法 (1)当动力作用点确定后,支点到动力作用点的线段即为最大动力臂; (2)动力作用点没有规定时,应看杠杆上哪一点离支点最远,则这一点到支点的距离即为最大动力臂。 2作最小动力的方法 (1)找到最大动力臂后,过作用点作动力臂的垂线; (2)根据实际,动力能使杠杆沿阻力作用的反方向转动,从而确定动力的方向。
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