省力杠杆动力臂与阻力臂的关系(省力杠杆)
今天菲菲来为大家解答以上的问题。省力杠杆动力臂与阻力臂的关系,省力杠杆相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1、相信很多人都听过阿基米德的一句名言——“给我一个支点,我可以撬起整个地球”。
2、那么我们思考,他是想怎样把地球翘起来呢?这就是我们这节要讲解的内容——杠杆。
3、【杠杆的概念】杠杆的定义: 一根硬棒,在力的作用下能够绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆。
4、【杠杆的五要素】支点: 2、动力; 3、阻力; 4、动力臂; 5、阻力臂下面具体解释什么是五要素(1)支点:杠杆可以绕其旋转的点O;(2)动力:使杠杆转动的力F1;(3)阻力:阻碍杠杆转动的力F2;(4)动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离L1;(5)阻力臂:从支点O到动力F2作用线的距离L2;如上图所示,力F为动力,而物体的重力为阻力,通过实验可知杠杆处于平衡态时,其动力F动力臂L1和阻力F2、阻力臂L2满足:F1L1=F2L2;【杠杆平衡】当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时,杠杆将处于平衡状态,这种状态叫做杠杆平衡,但是杠杆平衡并不是力的平衡。
5、杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。
6、【等臂杠杆】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,当L1=L2时,有F1=F2;此时动力与阻力的大小是相等的。
7、这样的杠杆我们叫做等臂杠杆。
8、与省力杠杆和费力杠杆相比,等臂杠杆不省力,也不省距离。
9、常见的省力杠杆有:天平与定滑轮。
10、【省力杠杆】如果某个杠杆,其动力臂比阻力臂大,这个杠杆就是省力杠杆。
11、由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:F1=F2L2/L1显然,动力臂比阻力臂大,即L1>L2时,F1>F2此时动力比阻力要小。
12、【费力杠杆】如果动力臂比阻力臂小,那么该杠杆就是费力杠杆。
13、这也可以利用数学关系来证明。
14、由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:F1=F2L2/L1显然,动力臂比阻力臂小,即L1<L2时,F1<F2【杠杆的应用】生活中,我们随处可见利用杠杆原理的工具,例如下图【等臂杠杆】天平就是利用等臂杠杆的原理,即动力臂等于阻力臂,来实现测量物体质量的。
15、因为动力臂等于阻力臂,所有左右两个托盘内的重力相等,根据重力与质量的关系(G=mg),被测的质量就等于砝码的质量加上游码的质量了【省力杠杆】利用撬棍来翘石头,就是典型的省力杠杆。
16、从本质上来看,我们希望用较小的力,来把很重的石头翘起来。
17、虽然省力杠杆省了力,不过也费了距离.【费力杠杆】利用鱼竿来钓鱼,就是利用的费力杠杆【练习】如图所示,一轻质杠杆的支点在O点,左边A处挂两个钩码,右边B处挂上一物体后,杠杆在水平位置上平衡.如果在A的下面再挂一钩码,则必须把物体移挂在C处才能使杠杆水平平衡.若BC=5cm,AO=15cm,每个钩码的质量m都为50g,求OB的长度和物体的质量M.【解答】解:(1)当左边A处挂两个钩码,右边B处挂上一物体后:∵杠杆水平平衡,∴2mg×OA=Mg×OB,即:100g×15cm=M×OB,﹣﹣﹣﹣﹣①(2)当在A的下面再挂一钩码,把物体移挂在C处,∵杠杆水平平衡,∴3mg×OA=Mg×OC=Mg×(OB+BC),150g×15cm=M×(OB+5cm)﹣﹣﹣﹣﹣②(3)由①②联立方程组解得:OB=10cm,M=150g.答:OB的长度为10cm、物体的质量为150g.在分析杠杆平衡问题时,不能仅仅以力的大小来判断,一定要从基本知识考虑,做到解决问题有根有据,切忌凭主观感觉来解题,要对杠杆平衡条件熟悉掌握和运用。
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