物理教師校本教研課題論文杠桿動(dòng)態(tài)平衡中一個(gè)易混淆問(wèn)題辨析

1、第 PAGE3 頁(yè) 共 NUMPAGES3 頁(yè)物理教師校本教研課題論文杠桿動(dòng)態(tài)平衡中一個(gè)易混淆問(wèn)題辨析杠桿動(dòng)態(tài)平衡中一類易錯(cuò)題辨析 分析p 杠桿的動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，一般是動(dòng)中取靜，根據(jù)杠桿平衡條件，通過(guò)比較變化后的動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積和阻力與阻力臂的乘積是否相等來(lái)進(jìn)行判斷的。其中，作用在杠桿上的力方向不變，分析p 杠桿在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中動(dòng)力F1變化問(wèn)題，是學(xué)生易混淆的，易出錯(cuò)的題型。 例：如圖1所示，輕質(zhì)杠桿OA的中點(diǎn)懸掛一重物，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡。保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中，力F將如何變化？ 分析p ：由杠桿平衡條件F1L1=F2L2，得F1=

2、 F2L2/ L1，F(xiàn)2=G保持不變，由三角形中位線定理知L2/ L1=1/2也保持不變，所以F不變。 變式一、如圖2所示，原題中將力的方向改為始終與杠桿垂直，則力F如何變化？ 分析p ：杠桿在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)力臂L1與阻力F2物體重力始終不變，阻力臂L2變小，由F1= F2L2/ L1， F變小。類推知，水平位置時(shí)F最大，向上及向下時(shí)F均減小。 變式二、如圖3所示，原題中將力的方向改為始終保持水平，將物體從圖示實(shí)線位置拉至水平，則力F如何變化？ 分析p ：杠桿被勻速提升的過(guò)程中，G不變,G的力臂變大，F(xiàn)的力臂變小，由F1= F2L2/ L1討論可知，F(xiàn)變大。也可以用極限法討論，當(dāng)杠桿轉(zhuǎn)到水

3、平位置時(shí)，G的作用線與杠桿垂直，力臂最大，F(xiàn)的作用線通過(guò)支點(diǎn)，動(dòng)力臂為0，由杠桿平衡條件可知F無(wú)限大。若再由水平位置繼續(xù)向上，則F又逐漸減小。 變式三、如圖4所示，如果杠桿靜止不動(dòng)，作用在杠桿上A點(diǎn)的力由水平方向緩慢轉(zhuǎn)到豎直方向的過(guò)程中力F的大小如何變化？ 分析p ：杠桿靜止不動(dòng)，G的大小不變，G的力臂不變，當(dāng)力F轉(zhuǎn)到與杠桿垂直的方向時(shí)，F(xiàn)的力臂最大。所以，F(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的力臂先變大后變小，。由杠桿平衡條件得：F從水平方向轉(zhuǎn)到與杠桿垂直的方向的過(guò)程中，F(xiàn)逐漸變?。籉從與杠桿垂直的方向轉(zhuǎn)到豎直方向的過(guò)程中，F(xiàn)逐漸變大。因此，整個(gè)過(guò)程中，F(xiàn)先變小后變大。 分析p 此類問(wèn)題時(shí)，主要應(yīng)明確力臂如何變化，有沒(méi)有轉(zhuǎn)折點(diǎn)，然后根據(jù)杠桿的平衡條件判斷動(dòng)力或阻力的大小變化。杠桿平衡問(wèn)題，歸根結(jié)底實(shí)質(zhì)上是對(duì)杠桿五要素的判斷與杠桿平衡條件的綜合運(yùn)