杠桿的平衡條件拔高題

⑷ 杠桿的杠桿平衡條件

杠桿的平衡條件 ：
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公式：
F1×L1=F2×L2變形式：
F1：F2=L2：L1動力臂是阻力臂的幾倍，那麼動力就是阻力的幾分之一： 杠桿繞著轉動的固定點叫做支點
使杠桿轉動的力叫做動力，（施力的點叫動力作用點）
阻礙杠桿轉動的力叫做阻力，（施力的點叫阻力用力點)
當動力和阻力對杠桿的轉動效果相互抵消時，杠桿將處於平衡狀態，這種狀態叫做杠桿平衡，但是杠桿平衡並不是力的平衡。
注意：在分析杠桿平衡問題時，不能僅僅以力的大小來判斷，一定要從基本知識考慮，做到解決問題有根有據，切忌憑主觀感覺來解題。
杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作用線
從支點O到動力F1的作用線的垂直距離L1叫做動力臂
從支點O到阻力F2的作用線的垂直距離L2叫做阻力臂
杠桿平衡的條件（文字表達式）：
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公式：
F1×L1=F2×L2一根硬棒能成為杠桿，不僅要有力的作用，而且必須能繞某固定點轉動，缺少任何一個條件，硬棒就不能成為杠桿，例如酒瓶起子在沒有使用時，就不能稱為杠桿。
動力和阻力是相對的，不論是動力還是阻力，受力物體都是杠桿，作用於杠桿的物體都是施力物體
力臂的關鍵性概念：1：垂直距離，千萬不能理解為支點到力的作用點的長度。
2：力臂不一定在杠桿上。
力臂三要素：大括弧（或用|→←|表示）、字母、垂直符號 (1)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量，它們將平衡；
(2)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量，重的一端將下傾；
(3)在無重量的桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量，距離遠的一端將下傾；
(4)一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替，只要重心的位置保持不變。
相反，幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替；似圖形的重心以相似的方式分布……正是從這些公理出發，在重心理論的基礎上，阿基米德又發現了杠桿原理，即二重物平衡時，它們離支點的距離與重量成反比。 在使用杠桿時，為了省力，就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿；如欲省距離，就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動距離；要想少移動距離，就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離，是不可能實現的。
正是從這些公理出發，在「重心」理論的基礎上，阿基米德發現了杠桿原理，即「二重物平衡時，它們離支點的距離與重量成反比。阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面，而且據此原理還進行了一系列的發明創造。阿基米德曾講：「給我一個支點和一根足夠長的杠桿，我就可以撬動地球」。講的就是這個道理。但是找不到那麼長和堅固的杠桿，也找不到那個立足點和支點。所以撬動地球只是阿基米德的一個假想。
杠桿的支點不一定要在中間，滿足下列三個點的系統，基本上就是杠桿：支點、施力點、受力點。其中公式這樣寫：支點到受力點距離（力矩） * 受力 = 支點到施力點距離（力臂）* 施力，這樣就是一個杠桿。杠桿也有省力杠桿跟費力的杠桿，兩者皆有但是功能表現不同。例如有一種用腳踩的打氣機，或是用手壓的榨汁機，就是省力杠桿（力臂 > 力矩）；但是我們要壓下較大的距離，受力端只有較小的動作。另外有一種費力的杠桿。例如路邊的吊車，釣東西的鉤子在整個桿的尖端，尾端是支點、中間是油壓機 (力矩 > 力臂)，這就是費力的杠桿，但費力換來的就是中間的施力點只要動小距離，尖端的掛勾就會移動相當大的距離。兩種杠桿都有用處，只是要用的地方要去評估是要省力或是省下動作范圍。另外有種東西叫做輪軸，也可以當作是一種杠桿的應用，不過表現尚可能有時要加上轉動的計算。
使用杠桿時，如果杠桿靜止不動或繞支點勻速轉動，那麼杠桿就處於平衡狀態。
動力臂×動力=阻力臂×阻力，即L1×F1=L2×F2，由此可以演變為F1/F2=L2/L1杠桿的平衡不僅與動力和阻力有關，還與力的作用點及力的作用方向有關。
假如動力臂為阻力臂的n倍，則動力大小為阻力的1/n大頭沉
動力臂越長越省力，阻力臂越長越費力.
省力杠桿費距離；費力杠桿省距離。
等臂杠桿既不省力，也不費力。可以用它來稱量。例如：天平
許多情況下，杠桿是傾斜靜止的，這是因為杠桿受到幾個平衡力的作用。 杠桿是可以繞著支點旋轉的硬棒。當外力作用於杠桿內部任意位置時，杠桿的響應是其操作機制；假若外力的作用點是支點，則杠桿不會出現任何響應。
假設杠桿不會耗散或儲存能量，則杠桿的輸入功率必等於輸出功率。當杠桿繞著支點呈勻角速度旋轉運動時，離支點越遠，則移動速度越快，離支點越近，則移動速度越慢，由於功率等於作用力乘以速度，離支點越遠，則作用力越小，離支點越近，則作用力越大。
機械利益是阻力與動力之間的比率，或輸出力與輸入力之間的比率。假設動力臂 、阻力臂 分別為動力點、阻力點與支點之間的距離，動力 、阻力 分別作用於動力點、阻力點。則機械利益 為：

⑸ 杠桿的平衡條件

要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力（動力和阻力）的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數式表示為F· L1=W·L2。
(1)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量，它們將平衡；
(2)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量，重的一端將下傾；
(3)在無重量的桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量，距離遠的一端將下傾；
(4)一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替，只要重心的位置保持不變。
相反，幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替；似圖形的重心以相似的方式分布……正是從這些公理出發，在"重心"理論的基礎上，阿基米德又發現了杠桿原理，即"二重物平衡時，它們離支點的距離與重量成反比。"
(5)杠桿保持靜止狀態或勻速轉動狀態時保持平衡

⑹ 關於探究「杠桿的平衡條件」的實驗。（1）將如圖甲所示的裝置放在水平桌面上，發現杠桿的左端高於右端，