物理教師校本教研課題論文杠桿動態(tài)平衡中一個易混淆問題辨析

1、第 PAGE3 頁 共 NUMPAGES3 頁物理教師校本教研課題論文杠桿動態(tài)平衡中一個易混淆問題辨析杠桿動態(tài)平衡中一類易錯題辨析 分析p 杠桿的動態(tài)平衡時，一般是動中取靜，根據(jù)杠桿平衡條件，通過比較變化后的動力與動力臂的乘積和阻力與阻力臂的乘積是否相等來進行判斷的。其中，作用在杠桿上的力方向不變，分析p 杠桿在勻速轉動的過程中動力F1變化問題，是學生易混淆的，易出錯的題型。 例：如圖1所示，輕質(zhì)杠桿OA的中點懸掛一重物，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 ：杠桿在勻速轉動過程中，動力臂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F最大，向上及向下時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，當杠桿轉到水

3、平位置時，G的作用線與杠桿垂直，力臂最大，F(xiàn)的作用線通過支點，動力臂為0，由杠桿平衡條件可知F無限大。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，作用在杠桿上A點的力由水平方向緩慢轉到豎直方向的過程中力F的大小如何變化？ 分析p ：杠桿靜止不動，G的大小不變，G的力臂不變，當力F轉到與杠桿垂直的方向時，F(xiàn)的力臂最大。所以，F(xiàn)轉動時的力臂先變大后變小，。由杠桿平衡條件得：F從水平方向轉到與杠桿垂直的方向的過程中，F(xiàn)逐漸變小；F從與杠桿垂直的方向轉到豎直方向的過程中，F(xiàn)逐漸變大。因此，整個過程中，F(xiàn)先變小后變大。 分析p 此類問題時，主要應明確力臂如何變化，有沒有轉折點，然后根據(jù)杠桿的平衡條件判斷動力或阻力的大小變化。杠桿平衡問題，歸根結底實質(zhì)上是對杠桿五要素的判斷與杠桿平衡條件的綜合運