1. 研究杠桿平衡的實驗原理
當杠桿在水平位置平衡時,兩邊的重力的力臂可以在杠桿上讀出來。
結果:動力乘以動力臂等於阻力乘以組力臂
2. 通過「尋找杠桿的秘密」實驗,我們發現()x()=()x()
如下:
3. 用平衡尺研究杠桿省力的實驗
動力臂大於阻力臂,平衡時動力小於阻力。
雖然省力,但是費了距離。<也就是說當力臂的長度(以支點O為分界線)大於阻力臂的長度時,這便是省力杠桿。(這是易於理解的定義)>設動力臂為L1,阻力臂為L2。當L1大於L2時為省力杠桿。
F1*L1=F2*L2 L1>L2。
F1<F2。
生活中開瓶器、榨汁器、胡桃鉗……這種杠桿動力點一定比重力點距離支點近,所以永遠是省力的。
如:撬棍、扳手、鉗子、拔釘器、開瓶器、鐵皮剪刀、鋼絲鉗、指甲剪、汽車方向盤等
(3)研究杠桿省力的秘密科學實驗擴展閱讀:
支點:杠桿繞著轉動的點,通常用字母O來表示。
動力:使杠桿轉動的力,通常用F1來表示。
阻力:阻礙杠桿轉動的力,通常用F2來表示。
動力臂:從支點到動力作用線的距離,通常用L1表示。
阻力臂:從支點到阻力作用線的距離,通常用L2表示。
(註:動力作用線、阻力作用線、動力臂、阻力臂皆用虛線表示。力臂的下角標隨著力的下角標而改變。例:動力為F3,則動力臂為L3;阻力為F5,阻力臂為L5.)
4. 研究杠桿平衡條件的實驗,下圖中畫出了三次實驗的情況,每次實驗的兩個力中以使杠桿逆時針轉動的力為動力
由圖(1)(2)(3)所示以及表格中的數據可知:每個鉤碼的重力為G=0.49N;杠桿中每一格的長度L=0.05m;
所以圖(2)中的阻力F2=3×0.49N=1.47N,力臂L2=2×0.05m=0.1m;
第三次實驗中的數據和杠桿平衡條件F1L1=F2L2可得:
動力:F1=
F2L2 |
L1 |
0.98N×0.25m |
0.05m |
實驗次數 | 動力(N) | 動力臂(m) | 阻力(N) | 阻力臂(m) |
1 | 0.49 | 0.2 | 0.98 | 0.1 |
2 | 0.98 | 0.15 | 1.47 | 0.1 |
3 | 4.9 | 0.05 | 0.98 | 0.25 |
5. 杠桿省力的秘密——現象結論
省力杠桿費距離,費力杠桿省距離,
6. 科學課杠桿原理實驗步驟
用木棍做一個起重機 就行了 支點.主動臂.阻力臂
7. 我們在科學實驗室完成「研究杠桿平衡條件」的實驗過程中,出現了以下問題,請回答.(1)實驗前出現圖甲
(1)由圖示左端下沉.根據杠桿的平衡條件,為了使它在水平位置平衡,應將左邊的螺母向右調節;
(2)利用杠桿的平衡條件計算:左邊=2×3=右邊=1×L1,所以L1=6,所以應將右邊的鉤碼向右移動2格.
(3)將圖乙中的杠桿調節水平平衡後,在杠桿左右兩邊鉤碼下同時增加一個相同的鉤碼,根據杠桿的平衡條件計算:左邊=3×3=9;右邊=2×6=12,所以右邊的乘積大於左邊的乘積,杠桿右邊鉤碼的重力方向轉動,即沿順時針方向轉動.
(4)案秤使用時,幾個不重的砝碼的重力遠小於平衡盤中重得多的貨物的重力,即F1<<F2;根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2,可得:L1>>L2,說明砝碼受力的力臂遠大於貨物受力的力臂.這就是用幾個不重的砝碼就能平衡盤中重得多的貨物的道理.
故答案為:(1)右;(2)2;(3)順時針轉動;(4)砝碼受力的力臂遠大於貨物受力的力臂.