杠杆作图在物理考试中主要考察学生对杠杆五要素的理解及作图能力,具体考查方式及要点如下:
一、核心考查方式
基础力臂作图
要求学生准确画出支点、动力、阻力及其力臂,并标明符号。例如:
- 画出力F对支点O的力臂L1(需作支点到力作用线的垂线)
- 通过例题训练(如螺丝刀撬图钉、不倒翁受力等)强化概念
综合应用题
结合实际场景(如开瓶起子、晾衣架等),要求画出多力平衡时的力臂及受力示意图。例如:
- 已知杠杆长度和力臂关系,求最小动力(需利用杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2)
- 分析复杂杠杆结构(如指甲刀、钓鱼竿)的五要素
易错点辨析
考查对力臂定义的掌握:
- 力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而非支点到力作用点的距离
- 动力与阻力需明确作用点在杠杆上,且方向相反
二、重点技巧与规范
作图步骤
- 找支点→画力线(虚线)→作支点到力线垂线(实线)→标注符号(L1/L2)
- 动力臂最长时,动力最小(费力杠杆)
符号与标注
力用F表示,支点用O,力臂用L1/L2,需在垂足处标注垂直符号,并用大括号括起来
三、常见题型示例
静态平衡题
如“不倒翁”受重力作用,画出重力力臂L1及支点O
动态调整题
已知杠杆长度和力臂关系,求改变力方向后的新力臂
四、备考建议
多做典型例题,尤其是结合生活实例的题目
强化对力臂定义的理解,避免混淆支点到力作用点与作用线的距离
熟练掌握作图规范,注意符号使用和标注细节