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中考科学简单机械和能专题复习2 精品


中考科学简单机械和能专题复习 科学探究:杠杆的平衡条件 智 能 提 要 杠杆的概念及五要素 杠 杆 杠 杆 的 平 衡 条 件 杠杆的分类及其应用 问:怎样正确理解力臂的概念? 答:关于力臂的概念,要注意以下几点: (1)力臂是支点到力的作用线的距离, 从几何上来看,是 “点”到“直线”的距离。其中“点”为杠杆的支点; “线” 为力的作用线, 即通过力的作用点沿力的方向所画的直线。 (2)某一力作用在杠杆上,若作用点不变,但力的方向改变,那么力臂一般要改变。如图 所示,力 F 的大小一样,由于作用在杠杆上 A 点的方向不同,力臂就不同. (a)图中 F 的力臂 l 比(b)图中 F 的力臂 lˊ大. (3)力臂不一定在杠杆上,如图所示. (4)若力的作用线过支点,则它的力臂为零. 千万不能理解成力 臂为支点到力的作 用点的长度. 问:你能总结一下画力臂的一般步骤吗? 答:可按下述步骤画力臂: (1)首先确定支点 O. (2)画好动力作用线及阻力作用线.画的时候可用虚线将力的作用线延长. (3)再从支点 O 向力的作用线引垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂. (4)最后用大括号勾出力臂,在旁边标上字母 l1 或 l2,分别表示动力臂或阻力臂。 1 智 能 归 例 题型一 会确认并画出杠杆的动力臂和阻力臂 例 如图甲所示,杠杆 OA 处于平衡状态,在图中分别画出力 F1 和 F2 对支点 0 的力臂 L1 和 L2。 甲 乙 闯关点拨 再次提醒:画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离” ,而不是“支 点到力的作用点的距离” 。 答 如图乙所示 [变形题 1] 如下图甲所示, 杠杆 OA 在力 F1、 F2 的作用下处于静止状态, L2 是力 F2 的力臂. 在 图中画出力 F1 的力臂 L1 和力 F2. 甲 乙 还要注意力的方向 不要画反了. 闯关点拨 根据已知的力臂画力时,力的作用线应与力臂垂 直,且要注意力的作用点应画在杠杆上. 答 如上图乙所示 [变形题 2] 如下图甲所示的钢丝钳,其中 A 为剪钢丝处,B 为手的用力点,O 为转动轴, 图乙为单侧钳柄及相连部分示意图, 请在图乙中画出剪钢丝时的动力 F1、阻力 F2、 动力 l1、 阻力臂 l2 。 闯关点拨 动力作用在 B 点,方向竖直向下,阻力作用在 A 点,方向竖直向 2 丙 下。表示 F1 的线段应比表示 F2 的线段短一些,因为钢丝钳是省力杠杆. 答 如图丙所示 有关探究杠杆平衡条件的实验题 题型二 例 1 某同学用如图 8-1 所示装置验证杠杆的平衡条件,所用的 4 只钩码每只质量都 是 50g,在图示情况时,杠杆 AB 处于水平平衡状态,这时弹簧秤的读数为 2.80N.设 F1 的力臂为 l1,F2 的力臂 l2,则 l1 ? l2 .若在杠杆左端钩码下方增加一个相同的钩码, 重新调节弹簧秤对杠杆右端拉力的方向后, 使杠杆 AB 再次恢 复水平平衡, 则这时弹簧秤的拉力与对应力臂的乘积应是未增 加钩码前弹簧秤的拉力与对应力臂乘积的____倍. 闯关点拨 图所示的杠杆平衡时,应满足 F1l1=F2l2, 图 8-1 则 l1 F2 1.96 7 ? ? ? . l 2 F1 2.80 10 增加钩码后,再次平衡 注意:F1 的力臂并非杠 杆的 OA 段, 不能直接比 较 OA 与 OB. 时,由杠杆的平衡条件得 F1ˊl1ˊ=F2ˊl2ˊ,那么 ' F1' l1' F2' l 2 F' 5 ? ?


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