小明學物理②明明白白看杠桿星期天，陰，小明的心情像窗外的天空一樣陰靄……登錄QQ小明：

“枯藤昏鴉，小橋人家，西風瘦馬，，斷腸人走天涯”……愚魚：喂~喂~~~，出了什么事愁成這樣？好好一首詞讓你拆的七零八落的，就不怕半夜里東籬先生提著斧子來找你嗎？？小明：，今天學完了“杠桿平衡條件”做題的時候發現又是分析，又是計算，分析時感覺無從下手，而且答案老是做錯！嗚````……愚魚：^_^！其實做錯題是好事，因為失敗的越多，與成功的距離就越近！小明：是不是說，每做錯一道題，我就向重點高中邁進了一步，哈哈，這樣說我就放心嘍！愚魚：我是說發現問題，并解決問題之后！如果躺在錯誤上睡大覺，那是向地獄邁進了一步！其實有很多同學在杠桿平衡條件的應用上都會遇到類似的問題，關鍵是對于杠桿的基礎知識----五要素沒有真正的理解；把握好了杠桿的五要素，在處理應用平衡條件的定性分析和定量計算，幾乎就是簡單的數學運算了！一、支點----“轉轉就能找到我”小明：支點，就是杠桿繞著旋轉的固定點，應該不是問題吧！問題一：判斷圖1所示杠桿的支點：指甲刀：______,______,______;站牌：____;起子:________手推車前輪遇到障礙物_______指甲刀ABC的支點是C，下面兩個杠桿的支點是F站牌的支點：I；起子的支點：K小推車支點：S支點的判斷方法：指甲刀ABC的支點是C，下面兩個杠桿的支點是F站牌的支點：I；起子的支點：K小推車支點：S支點的判斷方法：讓杠桿按照使用的情況轉動起來，杠桿中不動的點，就是支點了！二、動力、阻力----“冤家宜結不能解”問題二：圖2中，人用向上的力把石頭撬起，畫出杠桿受到阻力的示意圖（沿虛線方向）；在圖3中畫出抽水機B點所受阻力F2的示意圖。小明：圖2中阻力的方向不是向上就是向下，到底判斷的依據是什么？愚魚：說說看，什么是動力、阻力？小明：動力：杠桿受到的，使杠桿轉動到的力。阻力：杠桿受到的，阻礙杠桿轉動的力愚魚：從定義中可以看出兩點：1）、動力和阻力都是杠桿受到的力，不是杠桿施加的力2）、動力和阻力的作用效果使杠桿向相反的方向（逆時針、順時針）轉動！小明：哈哈，我知道什么是“冤家宜結不能解”了！分析方法分析方法：（以圖3為例）確定支點的位置為O點分析動力使杠桿的轉動方向（F1使杠桿逆時針旋轉）分析阻力使杠桿的轉動方向與動力的作用效果（F2使杠桿順時針旋轉），然后確定阻力的方向（F2方向向上）愚魚：不但要會正確的畫出動力、阻力的示意圖，還要會畫動力、阻力的作用線，方法就是經過力的作用點，沿力的方向畫虛線，這是畫力臂所必須的！(答案見圖4)小明：老師，阿基米德曾經發飆說，給他一個支點他就能撬動地球，其實我想，我們學習物理也是有支點的，那就是對物理概念定義公式要去理解，而不是去死記概念。就像這兩道作圖題，判斷的方法就在定義中！愚魚：呵呵，學會反思歸納了！其實我們在學習的過程中就應該善于反思、總結。把學習中的一些方法、體會和收獲及時的整理出來，會學習的人將來才能“東方不敗”！希望你會找到更多的“學習支點”！小明：三、力臂----“點線距離，三步搞定”1、認識力臂愚魚：力臂的識別是利用杠桿平衡條件進行計算和分析的基礎，先說說什么是動力臂、阻力臂？小明：動力臂----支點到動力作用線的距離；阻力壁：支點到阻力作用線的距離。問題三：如圖所示，動力的力臂用l表示，圖中所畫力臂正確的是A錯，因為力臂不是支點到力的作用點的距離A錯，因為力臂不是支點到力的作用點的距離B錯，因為題目中畫的不是支點到力的作用線的垂直距離C錯，雖然力臂畫出來了，但是標錯了答案為D小明：老師，我現在已經會識別力臂了，但是考試的時候題目要求做出力臂，力臂的畫法我會了，可是為什么還是老是出錯呢？2、做力臂愚魚：那是因為還沒有掌握做力臂的方法，幾何中我們學過“點到直線的距離”，給你一個點，一條任意方向的直線，你能做出“點到直線的距離嗎”？小明：當然會，很簡單??！葵花寶典：做力臂三部曲葵花寶典：做力臂三部曲第一步：找點-----找支點第一步：找點-----找支點第二步：畫線----經過力的作用點，沿力的方向所畫的虛線。第三步：做距離----做點到力的作用線的距離小明：^_^！“找點畫線做距離”，前兩步剛才已經解決了，第三步就是一個簡單幾何問題了,來個題試一試這“七字真言”靈不靈……問題四：一個不計質量的輕質杠桿下懸掛一個物體C，在力F1的作用下處于平衡狀態圖51）、做出杠桿的動力臂和阻力壁圖52）、如果改用力F2或F3也能使杠桿平衡，做出他們的力臂N秒后，……小明：老師，我又發現一個“支點”，每一個力臂都按照您教的三步走的方法來做，就好做了！其實無論是做題還是做事，越是害怕就越要堅持做，掌握了方法以后我們就會發現，困難并沒有原先沒有企及的時候看到的那么強大！愚魚：我們常說要作一個勇敢的人，這里的勇敢就是要敢于挑戰自己！做完F1、F2、F3的力臂難道就沒有什么新的發現？3、分析作用在同一個點方向不同的力的最大力臂小明：作用在杠桿上一個點、方向不同的力，力臂的大小是不同的！愚魚：什么時候力臂最大呢？小明：當力的方向與杠桿垂直的時候！問題五：圖6中，A是支點；圖7中，B是支點，在D點施加一個力的作用使杠桿平衡，畫出最大的力臂以及動力F的示意圖小明：明白了，杠桿有直彎之分，更準確的說法是，當力的方向與支點、力的作用點的連線垂直的時候力臂最大，最大的力臂就是支點與力的作用點連線的距離。（答案見圖9）愚魚：還要會分析在杠桿動態旋轉的過程中，分析力臂的變化！4、分析力臂的變化問題六：如圖9所示，一根輕質杠桿可以繞O點自由轉動，用一個始終水平向右的力從如圖的位置將杠桿拉至水平的過程中，拉力的力臂會_______，阻力臂會_______(t填“變大”，“變小”或“不變”)小明:杠桿的選裝是一個動態的過程，如何判斷力臂的變化呢？愚魚：那就更簡單了，你根據杠桿旋轉的情況選取兩個位置，然后分別畫出動力臂和阻力臂就可以進行比較了?。▓D10）愚魚：還可以繼續分析，當力F的方向始終和杠桿垂直向上拉；始終豎直向上拉時動力臂和阻力臂的變化情況！…………小明：“我，多想，變成一條小河；輕輕，從，你身邊流過！……”愚魚：喂～喂～～！你這梨花體的詩……是發給誰的？…………明明白白看杠桿（2）愚魚：喂～喂～～！這梨花詩……是發給誰的？…………小明：sorry，發錯人了??！愚魚：喂～喂～～！這梨花詩……是發給誰的？…………小明：老師，下次不敢了！剛才小麗上線，問我“梨花”詩怎么寫，我就隨便敲了一些，結果錯發給你了??！愚魚：喂～喂～～！這梨花詩……是發給誰的？…………小明：……一心不能二用，我知道了，還不行嗎？哦……，原來是你搞的自動回復啊，拜托您，取消了吧！！愚魚：呵呵！其實你剛才又找到了一個重要的“支點”----認真學，好好玩！學的專心后才能玩的愉快！否則學的無果玩的無趣！小明：，三句話不離本行……！想想也是這個道理！愚魚：下面我們該學習杠桿的平衡條……小明：老師，這“梨花體”你上手挺快??！愚魚：我暈，剛才回車鍵被卡住彈不上來了……四、杠桿類型----“兩種方法輕松斷”小明：判斷三種杠桿很簡單，沒問題！愚魚：我們做題的目的是為了掌握題目背后的知識點、分析此類問題的思路方法，不是為了做題而做題。生活中有哪三類杠桿？各有什么特點？有哪些典型的事例，你能說出來嗎？小明：我列出表格，還是讓讀者來填吧！L1與L2關系F1與F2關系省距離情況典型事例省力杠桿L1___L2F1____F2等臂杠桿L1___L2F1____F2費力杠桿L1___L2F1____F2例題1：以下工具：①鋼絲鉗；②鑷子；③扳手；④掃帚；⑤鉤魚桿；⑥瓶蓋起子．在正確使用情況下屬于省力杠桿的是（?）??A．①③⑥B．②④⑤C．①④⑤D．②③⑥小明：答案是A，方法就是根據生活經驗判斷動力和阻力的關系。例如鋼絲鉗肯定需要省力，用較小的動力克服較大的阻力，所以是省力杠桿。我們用釣魚桿不指望釣出一條大白鯊來，所以不需要省力；需要盡快把魚兒拉出水面，是省距離的費力杠桿。說得沒錯吧？！愚魚：OK!平時就要都留心生活中的杠桿，判斷他們的類型！但是有些杠桿我們沒接觸過，缺乏生活經驗，或者是圖形中的杠桿，應該怎么判斷呢？例題2：1)、杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應用。護城河上安裝使用的吊橋就是一個杠桿，由圖1可知它的支點是點(填“A”、“B”或“C”)，在勻速拉起時，它屬于一個______杠桿(填“省力”或“費力”)，并在圖中畫出動力臂L1。2)、圖2分別為汽車剎車板和縫紉機的腳踏板，____是省力杠桿，_____是費力杠桿。小明：可以把動力臂和阻力臂在圖中畫出來，比較二者大小關系！這是判斷杠桿類型的第二種方法。五、平衡條件――“分析計算好輕松”1、分析動力F1的變化例題3：如圖3所示，輕質杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起至接近水平，在此過程中F的大變化是_______，F與其力臂的乘積會______(填“變大”、“變小”“不變”)小明：動力臂變小，阻力壁變大，所以動力F變大！愚魚：說的不錯，但要注意兩個問題：分析某個物理量的變化和計算某個物理量的數值一樣，都要指出處依據的公式；并且要解出要分析物理量的表達式。如∵F1L1=GL2∴F1=GL2/L1，只有這樣才能更清晰的看到是哪些物理量決定了F1的變化，他們與F1小明：受教！我知道存在的第二個問題就是沒有分析到阻力F2=G不變！老師，F1變大，L1變小，F1L1愚魚：想一想，F1還等于什么？小明：明白了，F1L1=GL2所以可以轉化為分析GL2，G是不變量，只有一個變量L2了，L2變大，所以F1L愚魚：這題還可以拓展分析判斷杠桿的類型；或者把力F變為：1）、始終和杠桿垂直2）、始終豎直向上，繼續分析上述三個問題！2、分析最小的動力例題4：如圖所示，曲桿AOBC自重不計，O為支點，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲桿在圖示位置平衡，請作出最小的力F的示意圖及其力臂L。小明：這是比較常見的杠桿分析題，掌握了最大動力臂結合杠桿的平衡條件分析已經游刃有余！∵∵F1L1=GL2∴F1=GL2/L1；∵G、L2不變，∴F1與L1成反比，要使F1最小，應該使L1根據勾股定理可知OC＝50cm，連接OC，這就是最大的力臂！動力F1的方向應該和oc垂直，使杠桿順時針旋轉，所以方向如圖5所示！愚魚：從你的熟練程度來看，以前肯定做過，而且不止一次！小明：是啊，你怎么知道！……

我暈，怎么又錯了！愚魚：以前就說過，越是熟悉的題目，越要仔細審題，看清楚題設條件與以前做過的題目相比是否發生了改變！否則就會“大意失‘三中’”！小明：愚魚：OC是作用在C點諸力中最大的力臂，而題目中需要尋找的是作用在杠桿諸點中最大的力臂；這題還是讓讀者來更正吧，我們看下一種類型的分析！3、判斷杠桿轉向例題5：如圖所示，一根尺子，在中點支起，兩邊掛上砝碼，恰好平衡，在下列情況中，仍能保持平衡的是Ａ．左右兩邊砝碼組合向內移動一格Ｂ．左右兩邊砝碼組各減少一只

Ｃ．左右兩邊砝碼組合減少一半砝碼Ｄ．左右兩邊砝碼組各向外小明：判斷杠桿是否平衡的關鍵就是看F1L1是否等于F2L4、數值計算例6：如圖4所示，重力不計的杠桿OA，O為支點，在拉力F和重力為30牛的重物P的作用下，恰在水平位置平衡。已知OA=80厘米，AB=20厘米，杠桿與轉動軸間的摩擦忽略不計。那么拉力F的力臂L=________厘米，拉力的大小F＝,明確O為支點，做出動力臂L1，由幾何知識可知L1=OA/2=阻力壁OB=；明確O為支點，做出動力臂L1，由幾何知識可知L1=OA/2=阻力壁OB=；根據杠桿的平衡條件可知，F1L1=GL2,可求F1小明：老師，我發現利用杠