通过杠杆内容的学习,同学们已经知道了当杠杆处于平衡状态时符合其平衡条件,即F·L1=F·L2。那么我们该怎样运用此原理做出杠杆中的最小的动力呢?下面就此类问题做一下探讨。
根据杠杆的平衡条件F·L1=F·L2可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所使用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的,所以要做出杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
(1)确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
(2)连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
(3)经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
(4)根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
这里我们将此类问题分为两类进行讨论。
一、知道杠杆中的动力作用点的位置
在有些作图题中,杠杆的动力作用点的位置已经知道,我们就可以按照上述步骤进行正确做图。
例1如图1,杠杆AOBC可绕O点自由转动,在A处挂上一重物G,欲在C处施加一最小动力,使其能在图示位置平衡。请做出此动力的方向。
分析:(1)杠杆AOBC可以绕O点自由转动,所以O点是杠杆的支点;且要求在C处做出最小动力,故C点是动力作用点。
(2)连接支点O与动力作用点C,得一线段OC;
(3)过C点做线段OC的垂线;
(4)由图可知,由于阻力作用点A与动力作用点C在支点O的两侧,故两力的方向必须基本一致,才能使杠杆平衡。所以动力的方向应向下。(如图所示)
二、不知道杠杆中的动力作用点的位置
如果不知道杠杆的动力作用点的位置,我们应该首先要根据使动力臂最长的条件,确定出动力作用点的位置,然后再进行作图。
例2如图2,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,并在B处挂一重物G,欲在杠杆上施加一最小动力F,使其在图示位置平衡,该怎样做出。
分析:同学们在解题过程中,往往会将A点作为动力在作用点,OA作为动力臂,这样做出的力臂其实并不是最短的。根据我们学过的知识知道,动力的作用点都应该取在杠杆上,那么若将动力作用点取在支点右侧就会发现,所得到的力臂可能比OA更长。这样理解与分析后,就可知道动力作用点应取在B点,将OB作为动力的力臂是最长的,做出的动力也就是最小的。(如图所示)
这样的方法你掌握了吗?不妨做一下下面两题:
题1如图3,一圆柱形铁桶放在水平地面上,欲使其C点稍稍抬离地面,则在B处施加一最小动力,该怎样作出?(提示:D点是支点,B点动力作用点。)
题2如图4,有一质量较大的铁球放在台阶下,其中O1是铁球的球心。欲将它推到台阶上,试做出将铁球推到台阶上的最小动力。(提示:O点是动力作用点;直径是圆中最长的弦,可连接OO1交圆于A,将A点作为动力作用点。)
物理教学中的四个转变
在物理课堂教学中加强阅读指导
中学物理概念教学漫谈
物理教学中黑板画的基本画法
初中物理边学边实验
教与学的新型关系
物理教学与创新能力培养
试谈物理教育的多维探讨
初三物理复习中不容忽视教师的引导作用
注意物理定律、公式的适用条件和应用范围
关于初中物理情感教学目标评价的探索与思考
初中学生物理学习分化探因与对策
结合物理教学进行爱国主义教育的探讨
初中物理课引入环节初探
发展性评价在物理教学中的实践与探索
浅谈培养学生创造性思维的一种方法
物理思维的智力结构模型
中学物理研究性学习活动中选题环节的实施与指导策略
中国义务教育中的物理课程
使用初中物理新大纲教材的实践与思考
谈谈物理学方法论的教学问题
设计性物理实验的教学设计
浮力大小”的探究式教学
物理解题中的心理操作
引导初中学生善于提出物理探究问题
其实,科学就在身边
从简谐振动的教学看教学的艺术
重视非智力因素的培养提高差生物理学习的成绩
多彩的物理课堂教学
新理念下的学生观举隅
不限 |
物理教案 |
物理课件 |
物理试题 |
不限 |
不限 |
上册 |
下册 |
不限 |
发布时间 |
下载量 |