简论杠杆运用杠杆知识解决实际理由学术

论文导读：点,为了提高重物G,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中()■A.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的C.杠杆先费力后省力D.杠杆先省力后费力判断杠杆省力还是费力,关键是比较动力臂和阻力臂。上图乙是杠杆转动一定角度的情况,动力F的力臂是OB,由于动力始终垂直于
“给我一个支点,我就能撬动地球。”这是科学家阿基米德的一句名言。实际上,用杠杆撬动地球是不可能的,但是这反映了阿基米德发现杠杆原理后的兴奋心情。在生产、生活中,几乎每一台机器或器具都少不了杠杆,就是在我们人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西,弯一下腰,甚至翘一下脚尖都与人体的杠杆有关。那么如何提高学生运用杠杆知识来解决实际问题的能力呢?

一、运用杠杆知识判断杠杆类别

《物理》教科书写道:动力臂大于阻力臂的杠杆,是省力杠杆;动力臂小于阻力臂的杠杆,是费力杠杆;动力臂等于阻力臂的杠杆,是等臂杠杆。省力的杠杆,需要多移动距离,即费距离。费力杠杆,则可少移动距离,即省距离。人们在选用杠杆时,是根据所需要达到的目的来选取的。
在“判断杠杆的类别”的教学中,我们还可以充分利用学生操作使用过的那些器材,进行分析交流。对于铁锤拔钉子,学生比较好理解,支点、动力、阻力一下子就找到了,也确认它是省力杠杆,但对于老虎钳、剪刀,有的学生不能判断杠杆的类别,是因为他没有结合实际使用来体会理解,可以让学生用老虎钳剪一段铁丝,用剪刀剪一块木片,在这个过程中找阻力点、动力点和支点,再来分析杠杆的类别,学生就容易理解了。

二、提高运用杠杆知识理解最小动力的能力

在阻力和阻力臂一定的情况下,要使动力最小,必须使动力臂最长。要使动力臂最长,有两个途径:1. 使动力作用点距支点尽量远;2.作用力的方向应与支点和动力作用点的连线垂直。为提高学生运用杠杆知识理解最小动力的能力,我们可以引导学生思考以下问题:
如图所示,O为支点,OB=OC=AC,B处挂重物G,若使杠杆在此位置平衡,求在A处需加的最小的力是多少?其方向如何?
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因OA是在A处所加的力的最大力臂,所以图中F■即为所求。其方向与OA垂直指向左下方。根据杠杆平衡条件,有G·OB=F■·OA,所以F■=■,根据数学知识可解得F■=■=■G。

三、提高运用杠杆知识分析动态问题的能力

在水平位置上处于平衡状态的杠杆,当两边的力或力臂发生变化时,杠杆的平衡会被打破,杠杆会向某一方向倾斜。如何判断它的倾斜方向呢?根据杠杆平衡条件,当两边力与力臂乘积相等时,杠杆平衡。否则哪一边乘积大,哪一边就下降。
例如,下图甲中O为杠杆的支点,为了提高重物G,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中()
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A.杠杆始终是省力的B.杠杆始终是费力的
C.杠杆先费力后省力D.杠杆先省力后费力
判断杠杆省力还是费力,关键是比较动力臂和阻力臂。上图乙是杠杆转动一定角度的情况,动力F的力臂是OB,由于动力始终垂直于杠杆,因而在转动过程中动力臂始终是不变的。阻力臂是OC,在转动过程中C点逐渐远离支点O,即阻力臂逐渐增大,因此随着θ角由0增大到90°,阻力臂逐渐由零增大到最大值。故动力臂先是大于阻力臂,后是小于阻力臂,说明是先省力后费力。
四、提高运用杠杆知识处理杠杆平衡的能源于：大学毕业论文格式www.7ctime.com
力
杠杆平衡是物理学中比较重要的力学问题,一般都是利用平衡方程来分析问题,但是有的题目利用杠杆原理分析是比较繁琐的。若用“极端法”或“假设法”来分析,就可以简化分析解题过程,达到解题的简单快捷。
例如,一把均匀直尺可以绕中心O自由转动,尺上垂直放有a、b、c三根蜡烛,并处于平衡状态。如果这三根蜡烛的粗细、材料都相同,而烛长La=Lc﹤Lb。现在同时点燃三根蜡烛,且它们在单位时间内燃烧的质量相同,则在燃烧过程中()
A.直尺失去平衡,且左端下沉 C.直尺始终处于平衡
B.直尺失去平衡,且右端下沉 D.无法判断
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若用杠杆平衡条件列方程分析,过程是十分复杂的,而用“极端法”分析就可以直接得出结论。设a、c刚好已燃尽,而b还剩一半,直尺左端就会下沉。所以正确答案是A。◆(作者单位:江西省永新县永安中学)
□责任编辑:周瑜芽