1. 研究杠杆平衡的实验原理
当杠杆在水平位置平衡时,两边的重力的力臂可以在杠杆上读出来。
结果:动力乘以动力臂等于阻力乘以组力臂
2. 通过“寻找杠杆的秘密”实验,我们发现()x()=()x()
如下:
3. 用平衡尺研究杠杆省力的实验
动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。
虽然省力,但是费了距离。<也就是说当力臂的长度(以支点O为分界线)大于阻力臂的长度时,这便是省力杠杆。(这是易于理解的定义)>设动力臂为L1,阻力臂为L2。当L1大于L2时为省力杠杆。
F1*L1=F2*L2 L1>L2。
F1<F2。
生活中开瓶器、榨汁器、胡桃钳……这种杠杆动力点一定比重力点距离支点近,所以永远是省力的。
如:撬棍、扳手、钳子、拔钉器、开瓶器、铁皮剪刀、钢丝钳、指甲剪、汽车方向盘等
(3)研究杠杆省力的秘密科学实验扩展阅读:
支点:杠杆绕着转动的点,通常用字母O来表示。
动力:使杠杆转动的力,通常用F1来表示。
阻力:阻碍杠杆转动的力,通常用F2来表示。
动力臂:从支点到动力作用线的距离,通常用L1表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,通常用L2表示。
(注:动力作用线、阻力作用线、动力臂、阻力臂皆用虚线表示。力臂的下角标随着力的下角标而改变。例:动力为F3,则动力臂为L3;阻力为F5,阻力臂为L5.)
4. 研究杠杆平衡条件的实验,下图中画出了三次实验的情况,每次实验的两个力中以使杠杆逆时针转动的力为动力
由图(1)(2)(3)所示以及表格中的数据可知:每个钩码的重力为G=0.49N;杠杆中每一格的长度L=0.05m;
所以图(2)中的阻力F2=3×0.49N=1.47N,力臂L2=2×0.05m=0.1m;
第三次实验中的数据和杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:
动力:F1=
F2L2 |
L1 |
0.98N×0.25m |
0.05m |
实验次数 | 动力(N) | 动力臂(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. 杠杆省力的秘密——现象结论
省力杠杆费距离,费力杠杆省距离,
6. 科学课杠杆原理实验步骤
用木棍做一个起重机 就行了 支点.主动臂.阻力臂
7. 我们在科学实验室完成“研究杠杆平衡条件”的实验过程中,出现了以下问题,请回答.(1)实验前出现图甲
(1)由图示左端下沉.根据杠杆的平衡条件,为了使它在水平位置平衡,应将左边的螺母向右调节;
(2)利用杠杆的平衡条件计算:左边=2×3=右边=1×L1,所以L1=6,所以应将右边的钩码向右移动2格.
(3)将图乙中的杠杆调节水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码,根据杠杆的平衡条件计算:左边=3×3=9;右边=2×6=12,所以右边的乘积大于左边的乘积,杠杆右边钩码的重力方向转动,即沿顺时针方向转动.
(4)案秤使用时,几个不重的砝码的重力远小于平衡盘中重得多的货物的重力,即F1<<F2;根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,可得:L1>>L2,说明砝码受力的力臂远大于货物受力的力臂.这就是用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理.
故答案为:(1)右;(2)2;(3)顺时针转动;(4)砝码受力的力臂远大于货物受力的力臂.