力臂的定义(杠杆原理力臂的定义)

在生活中人们要使用各种各样的工具，大到复杂的机器人，小到吃饭用的筷子，在物理学中都被称之为“机械”。

玉兔号月球车 筷子

（月球车图片来自腾讯）

其中象杠杆、滑轮、轮轴等构造非常简单的工具，通常把它们称为“简单机械”。

平时我们接触最多的工具，象指甲剪刀、衣服夹子、剪子、钳子等等都属于简单机械。

指甲剪刀 衣服夹

钳子 剪子

通过观察小图片情景，想想看，图片中工具有什么共同特点？

什么是杠杆？杠杆的“三点两臂”指的是什么？如何画杠杆的力臂？

一、什么是杠杆？

在物理学中把在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。

例如：用撬棒撬石块，撬棒被称为“杠杆”

人类很早就开始使用杠杆了，象使用杠杆搬动巨大的石块，使用杠杆舂米等等。

搬运巨石 舂米器具

杠杆的形状多种多样，有的是直杆，也有的是曲杆。 例如：羊角锤 、专用钳子等。

羊角锤 专用钳子

人们把多个杠杆灵活组合，更为广泛地发挥他们的作用。 例如： 挖掘机、吊车等。

挖掘机 吊车

二、杠杆的“三点两臂”

为了了解杠杆的作用，我们先要熟悉描述杠杆的几个名词。

1.杠杆的“三点”

杠杆的“三点”指的是杠杆的支点、动力和阻力。

杠杆三点示意图

三点的定义：

支点：杠杆绕着转动的点，用符号O表示。

动力：使杠杆转动的力，用符号F1表示。

阻力：阻碍杠杆转动的力，用符号F2表示。

2.杠杆的“两臂”

杠杆的“两臂”指的是动力臂和阻力臂。

力臂的定义：

动力臂：支点到动力作用线的距离，用符号L1表示。

阻力臂：支点到阻力作用线的距离，用符号L2表示。

杠杆力臂示意图

三、杠杆力臂的画法

杠杆力臂作图是描述杠杆的重要方法，找到杠杆支点、明确力的作用线是作图的基础，理解从杠杆支点到力（动力或阻力）作用线的距离是作图的关键。

[反思]

1.杠杆长不一定是力臂长，当杠杆跟动力或阻力作用线方向垂直时，力臂跟杠杆长度相同。

如下图，动力臂L1<杠杆长OA,

阻力臂L2=杠杆长OB.

2.表示方法:

力臂常用用双箭头表示，也可以用大括号描述。

双箭头 大括号

3.力的作用线：

力的作用线是否正向或反向延长，要看原图表示力大小线段的长度.

不用延长 反向延长

（2019河南）图中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重.图中能正确表示它工作示意图的是（ ）（2019盐城)在图中画出力F的力臂.

3.（2019广东省卷）

如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对0点的力臂L.

4.（2019西宁）

如图所示，画出杠杆A端所挂物体重力的示意图和杠杆B端所受力F的力臂L.

5.（2019岳阳）请画出图中杠杆动力F的力臂L.

6.（2019威海）

如图所示是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆，杠杆在动力F的作用下绕◎点匀速转动，请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂。

7.（2018甘肃省卷）

如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，0为支点，请画出F1、F2的力臂L1和L2.

参考答案：1. B

2图 3图

4图 5图

6图 7图

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