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怎麼用高中物理知识理解杠杆原理

发布时间:2021-04-03 15:36:29

㈠ 怎样从数学的角度解释杠杆原理最好有图示

杠杆又分称费力杠杆、省力杠杆和等臂杠杆,杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1· L1=F2·L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。从上式可看出,要使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,阻力就是动力的几倍。
中文名
杠杆原理
外文名
lever principle
别 称
杠杆平衡条件
表达式
F1· L1=F2·L2.
提出者
阿基米德
提出时间
公元前245年左右
应用学科
物理科学
适用领域范围
杠杆力学
适用领域范围
建筑,物理,机械
原理提出
古希腊科学家阿基米德有这样一句流传很久的名言:“给我一个支点,我就能撬起整个地球!”,这句话便是说杠杆原理。
阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。他首先把杠杆实际应用中的一些经验知识当作“不证自明的公理”,然后从这些公理出发,运用几何学通过严密的逻辑论证,得出了杠杆原理。
阿基米德
这些公理是:
(1)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量,它们将平衡;
(2)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量,重的一端将下倾;
(3)在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量,距离远的一端将下 倾;
(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替,只要重心的位置保持不变。相反,几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替
(5)相似图形的重心以相似的方式分布……
正是从这些公理出发,在“重心”理论的基础上,阿基米德发现了杠杆原理,即“二重物平衡时,它们离支点的距离与重量成反比。”阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面,而且据此原理还进行了一系列的发明创造。据说,他曾经借助杠杆和滑轮组,使停放在沙滩上的船只顺利下水,在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中,阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器,利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人,曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。
这里还要顺便提及的是,在中国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨子曾经总结过这方面的规律,在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。这两条对杠杆的平衡说得很全面。里面有等臂的,有不等臂的;有改变两端重量使它偏动的,也有改变两臂长度使它偏动的。这样的记载,在世界物理学史上也是非常有价值的。
概念分析
编辑
在使用杠杆时,为了省力,就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆;如果想要省距离,就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力,也可以省距离。但是,要想省力,就必须多移动距离;要想少移动距离,就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离,是不可能实现的。
杠杆的支点不一定要在中间,满足下列三个点的系统,基本上就是杠杆:支点、施力点、受力点。
其中公式这样写:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2这样就是一个杠杆。
动力臂延伸
杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆,两者皆有但是功能表现不同。例如有一种用脚踩的打气机,或是用手压的榨汁机,就是省力杠杆 (动力臂 > 阻力臂);但是我们要压下较大的距离,受力端只有较小的动作。另外有一种费力的杠杆。例如路边的吊车,钓东西的钩子在整个杆的尖端,尾端是支点、中间是油压机 (力矩 > 力臂),这就是费力的杠杆,但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离,尖端的挂勾就会移动相当大的距离。
两种杠杆都有用处,只是要用的地方要去评估是要省力或是省下动作范围。另外有种东西叫做轮轴,也可以当作是一种杠杆的应用,不过表现尚可能有时要加上转动的计算。
古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言:"假如给我一个支点,就能撬起地球"这句话不仅是催人奋进的警句,更是有着严格的科学根据的。

㈡ 怎样才能学好物理的杠杆原理。

杠杆又分费力杠杆和省力杠杆,杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·
L1=F2·L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
考查的知识点包括杠杆的五要素(支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂)、杠杆是省力的还是费力的、杠杆平衡条件实验及应用等。在这里,针对有关杠杆的考点,进行归类分析如下:
题型一:会确认并画出杠杆的力臂
题型二:判断是省力杠杆还是费力杠杆
题型三:有关杠杆平衡条件的实验题及应用题

㈢ 物理杠杆原理的基本定义

>,<,费,老虎钳
<,>,省,镊子
=,=,
托盘天平
不明欢迎追问。

㈣ 物理中杠杆的计算公式怎么理解,怎么的得到的,什么原理

杠杆又分称费力杠来杆、省力杠自杆和等臂杠杆,杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1· L1=F2·L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。从上式可看出,要使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,阻力就是动力的几倍。
杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,没有任何一种杠杆既省距离又省力,这几类杠杆有如下特征:

省力杠杆
L1>L2,F1<F2,省力、费距离。
如拔钉子用的羊角锤、铡刀,开瓶器,轧刀,动滑轮,手推车 剪铁皮的剪刀及剪钢筋用的剪刀等。

费力杠杆
L1<L2,F1>F2,费力、省距离。
如钓鱼竿、镊子,筷子,船桨裁缝用的剪刀 理发师用的剪刀等。

等臂杠杆
L1=L2,F1=F2,既不省力也不费力,又不多移动距离,
如天平、定滑轮等。

㈤ 物理 杠杆原理 好困惑

首先要明白什么是平衡——初中时:杠杆在两个力的作用下处于静止或匀速转动状态时,称杠杆处于谓平衡状态!

最初始是用实验的方法——采集大量的数据进行比较、分析、归纳,从而得出结论的——只要:动力×动力臂=阻力×阻力臂 的条件成立,杠杆就处于平衡状态,因此称其为“杠杆平衡条件”

当我们学习了功、能的概念后,用功的原理也可以从另一个角度推解而得。

进入高中后,就可以用力矩的概念求解了——即正向力矩(为正)等于反向力矩(为负)时,杠杆就处于平衡状态。——此时杆上可以有多个力同时作用,每个力都有对应的力矩,若它们的代数和等于 0 杠杆就平衡了!

也就是说,平衡是杠杆原理推导的出发点和归结点!

你可能是初中的吧?—— 就按实验的方法理解吧。不知说明白否?

仅供参考!

㈥ 杠杆原理怎么用物理学理论解释

物理学中把在力的作用下可以围绕固定点转动的坚硬物体叫做杠杆。
五要素:动力,阻力,动力臂,阻力臂和支点

1、支点:杠杆的固定点,通常用O表示。

2、动力:驱使杠杆转动的力,用F1表示。
3、阻力:阻碍杠杆转动的力,用F2表示。

4、动力臂:支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂,用L1表示。

5、阻力臂:支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂,用L2表示。
杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·
l1=F2·l2。式中,F1表示动力,l1表示动力臂,F2表示阻力,l2表示阻力臂。从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。

㈦ 关于物理的那个 杠杆原理 什么的

杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1•
L1=F2•L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。

㈧ 高中物理杠杆

秆称工作原理分析:
当挂钩未挂重物,内外套筒未拉出时,秤纽左边秤杆的重力和配重物的重力产生的合力矩等于秤纽右边秤杆重力和内外套筒重力产生的合力矩相同,秤杆保持平衡。
当挂钩挂上重物时,秤纽左边力矩增加,这时,移动内外套筒,使内外套筒的重心相对称纽移动,使秤纽右边的力矩也增大,当内外套筒移动至对应位置时,秤杆便能保持平衡。
当用力矩平衡分析秤的平衡问题时,只需分析挂钩上挂上重物时,两边力矩的增加量就行。
设重物的质量为M,内外套筒的质量为m1,m2,秤纽到挂钩的距离为L,内套筒相对挂钩移动距离为l1,外套筒相对内套筒移动为l2,则 有:
M*g*L=m1*g*l1+m2*g*(l2+l1);---公式1
重物为1KG,内外套筒都在时,l2=0,将已知代入上式得:
M*0.02=0.1*2*l1; --公式2
当外套筒丢失时,对于上式来说,m2=0,M为待测量。
m*0.02=0.1*l1 --公式3
对比公式2与公式3知:m=1/2*M=0.5kg

对公式1作进一步的分析,还能得出在什么位置刻度什么样的质量标记!

㈨ 物理:关于杠杆原理

画个图便于理解,取整长为AB,重心在中间O点处 OA+OB=AB总长
抬A端时,支点在B:由杠杆原理得 300*AB=G*OB
同理,抬B端时 200*BA=G*OA
三式相比解得: OB为3/5总长,OA=2/5总长, G =300*AB/OB=500N
说明A端粗些 ,完全抬起小树的力要与树重平衡,自然就要500N

机械效率是有用功除以总功
W有=Gh,W总=FS,其中的S应当用杠杆和功的原理一起确定

FxOA=GxOB 得 F/G=OB/OA=h/s (最后一等式来自于省一半力费一倍距离)

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