杠杆学习中常见错误分析，本文主要内容关键词为：杠杆论文,常见论文,错误论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、找错支点
所谓支点，就是杠杆绕着转动的固定点，但由于作业中，纸上的杠杆都是固定不动的，有些同学由于生活经验差，往往很难分析清楚哪是固定不动的点。这样，导致有些同学将一些动力作用点或阻力作用点误认为是支点，例如课本P[,157]页，第2图、第4图，如果让学生独立地找出它的支点，那么学生往往误认为，起子与瓶盖边缘的作用点为支点，人用锹上土时，前手作用为支点。此外P[,159]页（13-13乙图），他们往往误认为动滑轮的圆心为杠杆的交点，P[,163]页，（13-31图），认为羊角锤钉子与锤尖的作用点为支点。手握钢笔写字时，他们往往误认为大拇指、食指、中指与钢笔的接触点为支点。
二、分不清动力和阻力
有些题的动力和阻力较为明显，如课本P[,163]页，甲图，人用撬棒撬石头，此时人手所施的力是使杠杆转动的力，是动力；而石头对杠杆所施的力是阻碍杠杆转动的力，是阻力。但图乙中，小孩玩跷跷板，谁是动力谁是阻力就不明显了，如果男孩正在下沉，则男孩是动力，如果男孩正在上升，则男孩成了阻力。再如图13-4，杠杆的两边都有钩码，则其动力和阻力没有明显的划分了，如果任选一力为动力，则另一力就是阻力。
三、动力和阻力作用点和方向不清
有的同学受“二力平衡”前知识概念的影响，造成了负迁移，他们认为动力和阻力的方向一定相同，我们可以看一下课本P[,164]页“学到了什么”第一个方框图中，就可以看出F[,1]与F[,2]可以同方向，也可以反方向，为什么这样两种方向相反的力，都可以使杠杆处于平衡状态呢？原来判断杠杆的平衡，不是以动力的方向来作为判断依据的，而是以动力作用效果，即正转还是反转来作为依据的，如果把使杠杆正转的力规定为动力，使杠杆反转的力规定为阻力，则动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积时，杠杆就平衡。
初学者往往把动力和阻力的作用点画错，如图13-2甲图，图1有的同学认为阻力就是石块的重力，因此其作用点在C点，图13-4甲图中，图2认为动力的作用点在C点，阻力的作用点在D点，这里须重点强调一下，动力和阻力是使杠杆转动和阻碍杠杆转动的力，其作用点一定在杠杆上，杠杆一定是受力物体。有的同学在分析羊角锤所受的阻力时，认为阻力就是使钉子拔起的力。图13-2丙中，把手柄对抽水机活塞向上的力误作阻力，把镊子镊砝码的时候，摄子对砝码的压力误作阻力，这里显然都在两方面发生错误：
(1)是作用点都不在杠杆上；
(2)是力的方向与阻力方向相反。
四、画错力臂
力臂容易画错的根本原因是：(1)对力的作用线掌握不牢；(2)对从支点往力的作用线引垂线掌握不牢。很多同学在作图时，不画力的作用线，画力的作用线只从作用点沿力的方向画一条射线，而不是一条直线。此外，有的同学从动力和阻力的起、始端往支点O连线，这都是错误的。为了避免这一问题的发生，我们尽量采用较原始的方法：(1)画力的作用线时，两端都延长；(2)从支点向作用线引垂线时，都画上垂直符号，如图3、4。
五、对杠杆平衡公式的认识不全，如图5所示
在杠杆的两边同时加一个砝码，杠杆还会平衡吗？有的同学认为，既然两边所加的重力相同，则杠杆仍然平衡，这主要是因为他们没有考虑到力和力臂的乘积效果，左边是3个钩码乘以4个单位距离，右边是5个钩码乘以2个单位距离，显然，左边大于右边，故杠杆向左方旋转。很显然，如果两边的钩码数或力臂同时成倍的增大或减少，则杠杆仍然平衡。
六、对有些组合机械，往往把力的方向判断错
如图6，要求画出图中的力臂，有的同学认为，此时，动力方向为CD方向，故动力臂为L[,1]'，而实际上，这时杠杆所受的动力方向仍然沿BC方向，故此时的动力臂为L[,1]。
七、不会抽象杠杆
有些杠杆题，往往不明显，需要进行大脑描象才能形成，我们把它们称为隐形杠杆，初学者往往经验较差，很难一眼将其分辨出来，比如动滑轮、定滑轮，它们的实质都是杠杆。再如：已知一飞轮的质量为m千克，由实验室测得飞轮重心偏离转动轴线L[,1]米，用挖孔的方法，在离轴线L[,2]米处，挖掉一圆柱体，使它的重心移到轴线上，求挖去部分的质量应是多少？
设开始时，飞轮的重心在A点，在B点钻去质量为m[,1]的圆柱体后，其剩余部分重心将移到O点，如图7，我们将挖去的部分填回到B处，并在A处将其支住，则我们就可以将此题抽象成右图所示的杠杆，利用杠杆平衡原理可知：
八、不会找最小动力
如图8，要使杠杆平衡，请画出在B点所施的最小动力。
有的同学认为，在B点施加一个竖直向下的动力，这个动力就是所求的最小动力，如图8，我们不妨分析一下，要使杠杆平衡，则F[,1]L[,1]=F[,2]L[,2]，因F[,1]L[,1]一定，故要使F[,2]最小，则L[,2]必须最大，此题中，L[,2]是最大值吗？显然图9中的L[,2]才是最大值。
学生在掌握了此题的画法后，却有很多同学在一次中考上当受骗了，图10就是有些同学画出的最小动力，显然，力的方向画错了。因此，要画出最小动力，不妨按照下列“三步曲”进行。
1.先找出最大臂，在物体上找出离支点最远的一点，这一点就是力的作用点，它们之间的距离就是最大力臂。
2.过作用点作最大力臂的垂线，动力的方向就在垂线的某一个方向上。
3.根据题意，判断使杠杆平衡时的动力方向。
九、缺乏变力的分析
如图11、12、13，现要在B点施加一力，将重物提起到B'位置，某同学分别采用三种不同的方法：垂直于OB方向拉；竖直向上拉；水平拉。问这几种不同的拉法中，力F[,2]各是如何变化的。
如图11：由于F[,1]L[,1]=F[,2]OB，∵F[,1]、OB一定，L[,1]先增加，后减小，故F[,2]先增加后减少。
如图12：由于F[,1]L[,1]=F[,2]L[,2]，又∵L[,1]/L[,2]=OA/OB，故L[,2]一定。
如图13：由于F[,1]L[,1]=F[,2]L[,2]，而L[,1]=OA·sinθ，L[,2]=OB·cosθ，故
，故F[,2]逐渐增加。