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淺談初中物理力臂
“杠桿”是人教版初中八年級(jí)物理下冊(cè)，第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械第一節(jié)內(nèi)容。杠桿力臂作圖題是中考時(shí)常出現(xiàn)的題目，要想熟練掌握力臂昨天問(wèn)題，就必須對(duì)杠桿、力臂等概念有正確的理解和深刻認(rèn)識(shí)。下面我談一下對(duì)杠桿力臂的認(rèn)識(shí)。 杠桿——一根能繞固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的硬棒。“硬”指堅(jiān)硬不變形，“棒”不一定是直的，可彎可直，可方可圓，可長(zhǎng)可短，及對(duì)杠桿在形狀上沒(méi)有特殊要求。前面學(xué)習(xí)的力有三要素，而杠桿有五要素，即支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂。
（一）我們先來(lái)說(shuō)一下“支點(diǎn)”，杠桿的特點(diǎn)就是能夠繞著固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，這個(gè)固定點(diǎn)就是支點(diǎn)。故，在判斷支點(diǎn)時(shí)，可假想杠桿在旋轉(zhuǎn)，看那一點(diǎn)固定不動(dòng)，則此點(diǎn)即為支點(diǎn)。如圖所示，起啤酒瓶蓋的起子，支點(diǎn)在蓋上A點(diǎn)還是在蓋子邊緣B點(diǎn)？我們可想一想蓋子被向上啟開(kāi)時(shí)，哪一點(diǎn)是不動(dòng)的呢？顯然，瓶蓋上方和起子接觸點(diǎn)A點(diǎn)是不動(dòng)的，此點(diǎn)就是支點(diǎn)。
（二）我們?cè)賮?lái)看動(dòng)力和阻力。動(dòng)力的作用是促使杠桿旋轉(zhuǎn)，阻力的作用是阻礙杠桿旋轉(zhuǎn)，那么，動(dòng)力和阻力是杠桿受到的，還是其他機(jī)械、人受到的呢？很多同學(xué)容易把動(dòng)力作用點(diǎn)畫(huà)在其他機(jī)械或人體上，其實(shí)，人和其他機(jī)械是施力物體，不是受力物體。動(dòng)力的作用是使杠桿旋轉(zhuǎn)，所以，杠桿才是受力物體，動(dòng)力作用點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在杠桿上；同樣，也有很多同學(xué)，常把阻力作用點(diǎn)，畫(huà)在其他物體上，其實(shí)，阻力是受力物體反作用在杠桿上，阻礙杠桿旋轉(zhuǎn)的力。故，阻力作用點(diǎn)也應(yīng)畫(huà)在杠桿上。總之，動(dòng)力和阻力均是杠桿受到的力。
（三）其次，我們要知道，動(dòng)力和阻力的方向并不一定相反或相同，而是它們的作用效果相反，比如，動(dòng)力讓杠桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則阻力就讓杠桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如上圖2所示： 動(dòng)力F1是釣魚(yú)竿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而阻力F2則使釣魚(yú)竿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，故，對(duì)于杠桿動(dòng)力或阻力方向的判斷，可依據(jù)動(dòng)力或者阻力方向來(lái)判斷，從而完成作圖。
（四）再者，力的作用線就是把動(dòng)力和阻力的延長(zhǎng)正向或反向延長(zhǎng)，就形成了力的作用線，對(duì)于延長(zhǎng)線是正向延長(zhǎng)還是反向延長(zhǎng)，需要看垂足會(huì)落在那方，若垂足會(huì)落在力上，那么力就不用延長(zhǎng)了。畫(huà)力的作用線時(shí)，需要先畫(huà)出力，然后延長(zhǎng)即可。
（五）力臂的作圖說(shuō)白了就是點(diǎn)到線的垂線段，這應(yīng)該是數(shù)學(xué)上簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)的知識(shí)，絕大多數(shù)學(xué)生都會(huì)畫(huà)，為什么放到物理上就不會(huì)畫(huà)了呢？我想主要是學(xué)生對(duì)支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂五要素一知半解，若學(xué)生對(duì)杠桿五要素有深刻的認(rèn)識(shí)，那么力臂作圖對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，就是輕而易舉的事啦！下面我們通過(guò)一道例題體會(huì)一下力臂的作圖方法：如圖3所示：
為一個(gè)起釘子的羊角錘，請(qǐng)畫(huà)出它的動(dòng)力臂和阻力臂。
方法步驟：（1）找支點(diǎn)。起釘子時(shí)，只有錘子和地面的接觸點(diǎn)O不動(dòng)，故O為支
點(diǎn)。
（2）畫(huà)力的作用線。①畫(huà)出動(dòng)力和阻力（已畫(huà)出）。②反向延長(zhǎng)動(dòng)力F1，阻力不用延長(zhǎng)，因?yàn)榇棺銜?huì)落在阻力上。
（3）作垂線段。從支點(diǎn)O分別向動(dòng)力作用線、阻力作垂線段。
（4）標(biāo)注。用大括號(hào)標(biāo)出動(dòng)力臂和阻力臂，并注明符號(hào)。即完成了力臂作圖。
總之，物理的學(xué)習(xí)，不僅要使學(xué)生知其然，還要知其所以然，學(xué)生才會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題，才能把物理知識(shí)運(yùn)用到生活中去，我們老師才算完成了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教學(xué)目標(biāo)。并且，只有老師深入思考、透徹理解了，才能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，才能提高學(xué)生的認(rèn)知能力。我們老師要想給學(xué)生一杯水，就至少要有一桶水，甚至要有一條河，知識(shí)無(wú)境界，思考的越深入，知識(shí)運(yùn)用就會(huì)越靈活。
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