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　　第十二章 简单机械单元讲、析与提高(原卷版)

　　对本章知识点进行提炼、总结和详解

　　一、杠杆

　　1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，这根硬棒就叫杠杆。

　　(1)“硬棒”泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。

　　(2)杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。如图(1)所示。

　　图(1)杠杆 图(2)杠杆的七要素

　　2.杠杆的七要素(如图(2)所示)

　　(1)支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定;

　　(2)动力：使杠杆转动的力叫动力，用“F1”表示;

　　(3)阻力：阻碍杠杆转动的力叫阻力，用“F2”表示;

　　(4)动力作用点：动力在杠杆上的作用点;

　　(5)阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点;

　　(6)动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“ ”表示;

　　(7)阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“ ”表示。

　　注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。

　　力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。

　　3.杠杆示意图的画法(如图(3)所示)：

　　(1)根据题意先确定支点O;

　　(2)确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长;

　　(3)从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂;

　　第一步：先确定支点，即杠杆绕着某点转动，用字母“O”表示。

　　第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。

　　第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明相应的“l1”“l2”， “l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图丙所示。

　　甲 乙 丙

　　图(3)杠杆的示意图

　　4.杠杆的平衡条件

　　(1)杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。

　　(2)杠杆的平衡条件实验

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