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《力臂及其作圖》考點(diǎn)+訓(xùn)練

力臂是初中物理中一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)，是學(xué)習(xí)杠桿平衡的必會(huì)的一個(gè)概念，畫(huà)力臂既是初中的一個(gè)難點(diǎn)，又是一個(gè)重點(diǎn)，在初中物理的大大小小的各類考試中，特別是在各省市中考中會(huì)有考題出現(xiàn)。有的是單純的畫(huà)力臂，有的是結(jié)合具體的情景畫(huà)力臂，考試形式多樣。

1、杠桿的五要素：

支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，通常用字母O來(lái)表示。
動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，通常用F1來(lái)表示。
阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，通常用F2來(lái)表示。
動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，通常用L1表示。
阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，通常用L2表示。
（力的作用線是通過(guò)力的作用點(diǎn)A或C沿力的方向所畫(huà)的直線，AB所在的直線叫動(dòng)力作用線，CD所在的直線叫阻力作用線）
2、力臂：
（1）力臂的物理意義是：表示作用在杠桿上的力的方向?qū)Ω軛U轉(zhuǎn)動(dòng)效果的影響。
（2）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，不是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。
上圖中，OC是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，是力臂；OA從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，不是力臂，二者顯然不同。
（3）作用在杠桿上的一個(gè)力的作用點(diǎn)不變，力的方向改變時(shí)，它的力臂一般要改變。
（4）力臂可能與杠桿重合。
3、畫(huà)力臂的步驟：
（1）找支點(diǎn)：具體的方法是“轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)”——不管杠桿是在靜止時(shí)，還是在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)想杠桿在動(dòng)力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)較小的角度，杠桿上瞬時(shí)不動(dòng)的那個(gè)點(diǎn)就是支點(diǎn)。
（2）畫(huà)力的作用線：在表示動(dòng)力或阻力的線段上，根據(jù)實(shí)際需要，把線段正向或反向延長(zhǎng)。
（3）作垂線段：過(guò)支點(diǎn)作動(dòng)力作用線或阻力作用線的垂線，支點(diǎn)和垂足的線段就是動(dòng)力臂或阻力臂，并把它們用虛線表示，標(biāo)出垂直符號(hào)。
（4）標(biāo)長(zhǎng)和短：用大括號(hào)把動(dòng)力臂或阻力臂括上，在大括號(hào)的旁邊標(biāo)上動(dòng)力臂的符號(hào)L1或阻力臂的符號(hào)L2。
畫(huà)力臂的口訣：一找點(diǎn)，二畫(huà)線，三作垂線段，四標(biāo)長(zhǎng)和短。
4、畫(huà)杠桿的“最小力”的技巧：
（1）①畫(huà)連線，連接支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)(或離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn))；②作垂線，作連線的垂線；③標(biāo)方向，確定力的方向．
（2）作用在杠桿上力的大小，可以根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行判斷：由F1L1＝F2L2得，動(dòng)力 ，動(dòng)力臂L1越長(zhǎng)，動(dòng)力F1越小。
5、根據(jù)力臂的大小，杠桿分為三類：
杠桿分類 力臂關(guān)系 力的關(guān)系 特點(diǎn) 實(shí)例
省力杠桿 L1>L2 F1 費(fèi)力杠桿 L1F2 費(fèi)力，省距離 釣魚(yú)竿、起重機(jī)的吊臂、鑷子、筷子
等臂杠桿 L1=L2 F1=F2 不省力，不費(fèi)力 天平、定滑輪

一、中考題型分析
中考中，力臂作圖是常常出現(xiàn)的一個(gè)題型，主要以作圖形式考查。近年來(lái)，常常結(jié)合具體情景畫(huà)力臂。分值在2分—3分左右。
二、典例精析
★考點(diǎn)一： 畫(huà)力臂
◆典例一： （2019·岳陽(yáng)）請(qǐng)畫(huà)出圖中杠桿動(dòng)力F的力臂L。