㈠ 怎樣從數學的角度解釋杠桿原理最好有圖示
杠桿又分稱費力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿,杠桿原理也稱為「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即:動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數式表示為F1· L1=F2·L2。式中,F1表示動力,L1表示動力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,要使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,阻力就是動力的幾倍。
中文名
杠桿原理
外文名
lever principle
別 稱
杠桿平衡條件
表達式
F1· L1=F2·L2.
提出者
阿基米德
提出時間
公元前245年左右
應用學科
物理科學
適用領域范圍
杠桿力學
適用領域范圍
建築,物理,機械
原理提出
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言:「給我一個支點,我就能撬起整個地球!」,這句話便是說杠桿原理。
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出了杠桿原理。他首先把杠桿實際應用中的一些經驗知識當作「不證自明的公理」,然後從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理。
阿基米德
這些公理是:
(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
(5)相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。據說,他曾經藉助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的船隻順利下水,在保衛敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰斗中,阿基米德利用杠桿原理製造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻於敘拉古城外達3年之久。
這里還要順便提及的是,在中國歷史上也早有關於杠桿的記載。戰國時代的墨子曾經總結過這方面的規律,在《墨經》中就有兩條專門記載杠桿原理的。這兩條對杠桿的平衡說得很全面。裡面有等臂的,有不等臂的;有改變兩端重量使它偏動的,也有改變兩臂長度使它偏動的。這樣的記載,在世界物理學史上也是非常有價值的。
概念分析
編輯
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;如果想要省距離,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。
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:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2這樣就是一個杠桿。
動力臂延伸
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 (動力臂 > 阻力臂);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。
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳千古的名言:"假如給我一個支點,就能撬起地球"這句話不僅是催人奮進的警句,更是有著嚴格的科學根據的。
㈡ 怎樣才能學好物理的杠桿原理。
杠桿又分費力杠桿和省力杠桿,杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即:動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數式表示為F1·
L1=F2·L2。式中,F1表示動力,L1表示動力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,欲使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,動力就是阻力的幾分之一。
考查的知識點包括杠桿的五要素(支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂)、杠桿是省力的還是費力的、杠桿平衡條件實驗及應用等。在這里,針對有關杠桿的考點,進行歸類分析如下:
題型一:會確認並畫出杠桿的力臂
題型二:判斷是省力杠桿還是費力杠桿
題型三:有關杠桿平衡條件的實驗題及應用題
㈢ 物理杠桿原理的基本定義
>,<,費,老虎鉗
<,>,省,鑷子
=,=,
托盤天平
不明歡迎追問。
㈣ 物理中杠桿的計算公式怎麼理解,怎麼的得到的,什麼原理
杠桿又分稱費力杠來桿、省力杠自桿和等臂杠桿,杠桿原理也稱為「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即:動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數式表示為F1· L1=F2·L2。式中,F1表示動力,L1表示動力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,要使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,阻力就是動力的幾倍。
杠桿可分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿,沒有任何一種杠桿既省距離又省力,這幾類杠桿有如下特徵:
省力杠桿
L1>L2,F1<F2,省力、費距離。
如拔釘子用的羊角錘、鍘刀,開瓶器,軋刀,動滑輪,手推車 剪鐵皮的剪刀及剪鋼筋用的剪刀等。
費力杠桿
L1<L2,F1>F2,費力、省距離。
如釣魚竿、鑷子,筷子,船槳裁縫用的剪刀 理發師用的剪刀等。
等臂杠桿
L1=L2,F1=F2,既不省力也不費力,又不多移動距離,
如天平、定滑輪等。
㈤ 物理 杠桿原理 好睏惑
首先要明白什麼是平衡——初中時:杠桿在兩個力的作用下處於靜止或勻速轉動狀態時,稱杠桿處於謂平衡狀態!
最初始是用實驗的方法——採集大量的數據進行比較、分析、歸納,從而得出結論的——只要:動力×動力臂=阻力×阻力臂 的條件成立,杠桿就處於平衡狀態,因此稱其為「杠桿平衡條件」
當我們學習了功、能的概念後,用功的原理也可以從另一個角度推解而得。
進入高中後,就可以用力矩的概念求解了——即正向力矩(為正)等於反向力矩(為負)時,杠桿就處於平衡狀態。——此時桿上可以有多個力同時作用,每個力都有對應的力矩,若它們的代數和等於 0 杠桿就平衡了!
也就是說,平衡是杠桿原理推導的出發點和歸結點!
你可能是初中的吧?—— 就按實驗的方法理解吧。不知說明白否?
僅供參考!
㈥ 杠桿原理怎麼用物理學理論解釋
物理學中把在力的作用下可以圍繞固定點轉動的堅硬物體叫做杠桿。
五要素:動力,阻力,動力臂,阻力臂和支點
1、支點:杠桿的固定點,通常用O表示。
2、動力:驅使杠桿轉動的力,用F1表示。
3、阻力:阻礙杠桿轉動的力,用F2表示。
4、動力臂:支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂,用L1表示。
5、阻力臂:支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂,用L2表示。
杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(用力點、支點和阻力點)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F1·
l1=F2·l2。式中,F1表示動力,l1表示動力臂,F2表示阻力,l2表示阻力臂。從上式可看出,欲使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,動力就是阻力的幾分之一。
㈦ 關於物理的那個 杠桿原理 什麼的
杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(用力點、支點和阻力點)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F1•
L1=F2•L2。式中,F1表示動力,L1表示動力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,欲使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,動力就是阻力的幾分之一。
㈧ 高中物理杠桿
稈稱工作原理分析:
當掛鉤未掛重物,內外套筒未拉出時,秤紐左邊秤桿的重力和配重物的重力產生的合力矩等於秤紐右邊秤桿重力和內外套筒重力產生的合力矩相同,秤桿保持平衡。
當掛鉤掛上重物時,秤紐左邊力矩增加,這時,移動內外套筒,使內外套筒的重心相對稱紐移動,使秤紐右邊的力矩也增大,當內外套筒移動至對應位置時,秤桿便能保持平衡。
當用力矩平衡分析秤的平衡問題時,只需分析掛鉤上掛上重物時,兩邊力矩的增加量就行。
設重物的質量為M,內外套筒的質量為m1,m2,秤紐到掛鉤的距離為L,內套筒相對掛鉤移動距離為l1,外套筒相對內套筒移動為l2,則 有:
M*g*L=m1*g*l1+m2*g*(l2+l1);---公式1
重物為1KG,內外套筒都在時,l2=0,將已知代入上式得:
M*0.02=0.1*2*l1; --公式2
當外套筒丟失時,對於上式來說,m2=0,M為待測量。
m*0.02=0.1*l1 --公式3
對比公式2與公式3知:m=1/2*M=0.5kg
對公式1作進一步的分析,還能得出在什麼位置刻度什麼樣的質量標記!
㈨ 物理:關於杠桿原理
畫個圖便於理解,取整長為AB,重心在中間O點處 OA+OB=AB總長
抬A端時,支點在B:由杠桿原理得 300*AB=G*OB
同理,抬B端時 200*BA=G*OA
三式相比解得: OB為3/5總長,OA=2/5總長, G =300*AB/OB=500N
說明A端粗些 ,完全抬起小樹的力要與樹重平衡,自然就要500N
機械效率是有用功除以總功
W有=Gh,W總=FS,其中的S應當用杠桿和功的原理一起確定
FxOA=GxOB 得 F/G=OB/OA=h/s (最後一等式來自於省一半力費一倍距離)