A. 初中創新實驗杠桿原理
杠桿平衡的原理:動力*動力臂=阻力*阻力臂通過杠桿平衡原理,可以運用已知力、力臂的條件,求出未知力或力臂。
杠桿原理是中學物理中的重要知識點,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,其中力臂就是支點到力的作用線的垂線。
現有的杠桿原理實驗裝置主要是將杠桿鉸接在底座上,然後在杠桿兩側懸掛不同質量的砝碼,進行調節平衡,這種實驗方法只能簡單的演示兩側力矩的比例關系,不能進行數據計算,而且杠桿傾斜平衡時,從支點到力作用點的距離並不是力臂,需要在黑板上進行力臂線繪制分析輔助講解,學生才能理解,教學效果不佳。
B. 關於杠桿原理的知識
1. 杠桿知識小技巧
杠桿知識小技巧 1.初中物理杠桿的知識點
杠桿 1、定義:在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。
說明:①杠桿可直可曲,形狀任意。 ②有些情況下,可將杠桿實際轉一下,來幫助確定支點。
如:魚桿、鐵鍬。 2、五要素——組成杠桿示意圖。
①支點:杠桿繞著轉動的點。用字母O 表示。
②動力:使杠桿轉動的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻礙杠桿轉動的力。用字母 F2 表示。
④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母擾粗l1表示。
⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
3、研究杠桿的平衡條件: 杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是: 動力*動力臂=阻力*阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成:F1 / F2=l2 / l1 4、應用: 名稱 結 構 特 征 特 點 應用舉例 省力 杠桿 動力臂 大於 阻力臂 省力、費距離 撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀 費力 杠桿 動力臂 小於 阻力臂 費力、省距離 縫紉機踏板、起重臂 人的前臂、理發剪刀、釣魚桿 等臂 杠桿 動力臂等於阻力臂 不省力 不費力 天平,定滑輪 五、滑輪 1、定滑輪: ①定義:鉛李慎中間的軸固定不動的滑輪。
②實質:定滑輪的實質是:等臂杠桿 ③特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。 2、動滑輪: ①定義:和重物一起移動的滑輪。
②實質:動滑輪的實質是:動力臂為阻力臂2倍 的省力杠桿。 ③特點:使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。
3、滑輪組 ①定義:定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。 ②特點:使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。
2.怎樣使用杠桿
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;如欲省距離,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。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。
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:支點到受力點距離(力矩) * 受力 = 支點到施力點距離(力臂) * 施力,這樣就是一個杠桿。
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 (力臂 >力矩);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槐敬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,我就能把地球挪動!"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。
杠桿分類
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杠桿可分為省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿。這幾類杠桿有如下特徵:
1.省力杠桿:L1>L2, F12.費力杠桿: L1F2,費力、省距離,如釣魚竿、鑷子等。
3.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。
人體內的杠桿
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幾乎每一台機器中都少不了杠桿,就是在人體中也有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西,彎一下腰,甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用,了解了人體的杠桿不僅可以增長物理知識,還能學會許多生理知識。
其中,大部分為費力杠桿,也有小部分是等臂和省力杠桿。
點一下頭或抬一下頭是靠杠桿的作用(見圖),杠桿的支點在脊柱之頂,支點前後各有肌肉,頭顱的重量是阻力。支點前後的肌肉配合起來,有的收縮有的拉長配合起來形成低頭仰頭,從圖里可以看出來低頭比仰頭要省力。
當曲肘把重物舉起來的時候,手臂也是一個杠桿(如圖)。肘關節是支點,支點左右都有肌肉。這是一種費力杠桿,舉起一份的重量,肌肉要化費6倍以上的力氣,雖然費力,但是可以省一定距離。
當你把腳尖翹起來的時候,是腳跟後面的肌肉在起作用,腳尖是支點,體重落在兩者之間。這是一個省力杠桿(如圖),肌肉的拉力比體重要小。而且腳越長越省力。
如果你彎一下腰,肌肉就要付出接近1200牛頓的拉力。這是 由於在腰部肌肉和脊骨之間形成的杠桿也是一個費力杠桿(如圖)。 所以在彎腰提起立物時,正確的姿式是盡量使重物離身體近一 些。以避免肌肉被拉傷。
3.杠桿相關知識
1)杠桿的基本概念
一根在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就叫杠桿。
杠桿的五個術語:①支點:杠桿繞著轉動的點(o);②動力:使杠桿轉動的力(F1);③阻力:阻礙杠桿轉動的力(F2); ④動力臂:從支點到動力的作用線的距離(L1);⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離(L2)。
(2)杠桿平衡的條件
動力*動力臂=阻力*阻力臂,這個平衡條件也就是阿基米德發現的杠桿原理。
(3)三種杠桿:
①省力杠桿:L1>L2,平衡時F1<F2。特點是省力,但費距離。(如剪鐵剪刀,鍘刀,起子)
②費力杠桿:L1<L2,平衡時F1>F2。特點是費力,但省距離。(如釣魚杠,理發剪刀等)
③等臂杠桿:L1=L2,平衡時F1=F2。特點是既不省力,也不費力。(如:天平)
4.初三杠桿的知識點
第十二章《力和機械》復習提綱一、彈力1、彈性:物體受力發生形變,失去力又恢復到原來的形狀的性質叫彈性。
2、塑性:在受力時發生形變,失去力時不能恢復原來形狀的性質叫塑性。3、彈力:物體由於發生彈性形變而受到的力叫彈力,彈力的大小與彈性形變的大小有關二、重力:⑴重力的概念:地面附近的物體,由於地球的吸引而受的力叫重力。
重力的施力物體是:地球。⑵重力大小的計算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示質量為1kg 的物體所受的重力為9.8N。
⑶重力的方向:豎直向下 其應用是重垂線、水平儀分別檢查牆是否豎直和 面是否水平。⑷重力的作用點——重心:重力在物體上的作用點叫重心。
質地均勻外形規則物體的重心,在它的幾何中心上。如均勻細棒的重心在它的中點,球的重心在球心。
方形薄木板的重心在兩條對角線的交點假如失去重力將會出現的現象:(只要求寫出兩種生活中可能發生的)① 拋出去的物體不會下落;② 水不會由高處向低處流③ 大氣不會產生壓強;三、摩擦力:1、定義:兩個互相接觸的物體,當它們要發生或已發生相對運動時,就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力就叫摩擦力。2、分類:3、摩擦力的方向:摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反,有時起阻力作用,有時起動力作用。
4、靜摩擦力大小應通過受力分析,結合二力平衡求得5、在相同條件(壓力、接觸面粗糙程度相同)下,滾動摩擦比滑動摩擦小得多。6、滑動摩擦力:⑴測量原理:二力平衡條件⑵測量方法:把木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計水平拉木塊,使木塊勻速運動,讀出這時的拉力就等於滑動摩擦力的大小。
⑶ 結論:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大滑動摩擦力越大;壓力相同時,接觸面越粗糙滑動摩擦力越大。該研究採用了控制變數法。
由前兩結論可概括為:滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關。
7、應用:⑴理論上增大摩擦力的方法有:增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動為滑動。⑵理論上減小摩擦的方法有:減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動(滾動軸承)、使接觸面彼此分開(加潤滑油、氣墊、磁懸浮)。
練習:火箭將飛船送入太空,從能量轉化的角度來看,是化學能轉化為機械能太空飛船在太空中遨遊,它 受力(「受力」或「不受力」的作用,判斷依據是:飛船的運動不是做勻速直線運動。飛船實驗室中能使用的儀器是 B (A 密度計、B溫度計、C水銀氣壓計、D天平)。
四、杠桿1、定義:在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。說明:①杠桿可直可曲,形狀任意。
②有些情況下,可將杠桿實際轉一下,來幫助確定支點。如:魚桿、鐵鍬。
2、五要素——組成杠桿示意圖。①支點:杠桿繞著轉動的點。
用字母O 表示。②動力:使杠桿轉動的力。
用字母 F1 表示。③阻力:阻礙杠桿轉動的力。
用字母 F2 表示。說明 動力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點在杠桿上。
動力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉動的方向相反④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。
⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
畫力臂方法:一找支點、二畫線、三連距離、四標簽⑴ 找支點O;⑵ 畫力的作用線(虛線);⑶ 畫力臂(虛線,過支點垂直力的作用線作垂線);⑷ 標力臂(大括弧)。3、研究杠桿的平衡條件:① 杠桿平衡是指:杠桿靜止或勻速轉動。
② 實驗前:應調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是:可以方便的從杠桿上量出力臂。
③ 結論:杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是:動力*動力臂=阻力*阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成:F1 / F2=l2 / l1解題指導:分析解決有關杠桿平衡條件問題,必須要畫出杠桿示意圖;弄清受力與方向和力臂大小;然後根據具體的情況具體分析,確定如何使用平衡條件解決有關問題。
(如:杠桿轉動時施加的動力如何變化,沿什麼方向施力最小等。)解決杠桿平衡時動力最小問題:此類問題中阻力*阻力臂為一定值,要使動力最小,必須使動力臂最大,要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點,使這點到支點的距離最遠;②動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。
4、應用:名稱 結 構特 征 特 點 應用舉例省力杠桿 動力臂大於阻力臂 省力、費距離 撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿 動力臂小於阻力臂 費力、省距離 縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發剪刀、釣魚桿等臂杠桿 動力臂等於阻力臂 不省力不費力 天平,定滑輪說明:應根據實際來選擇杠桿,當需要較大的力才能解決問題時,應選擇省力杠桿,當為了使用方便,省距離時,應選費力杠桿。五、滑輪1、定滑輪:①定義:中間的軸固定不動的滑輪。
②實質:定滑輪的實質是:等臂杠桿③特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。④對理想的定滑輪(不計輪軸間摩擦)F=G繩子自由端移動距離SF(或速度vF) = 重物移動的距離SG(或速度vG)2、動滑輪:①定義:和重物一起移動的滑輪。
(可上下移動,也可左右移動)②實質。
5.杠桿原理的畫圖技巧
一種是畫動力和阻力臂方法:1.先找支點(看在力的作用下杠桿為哪個點轉,這個點就支點,有時題目中會給的。)2。過支點作動力和阻力的力的作用線的垂線。(注意垂線一定要過支點)3。在做的垂線兩端打上箭頭,並標上對應的符號(動力臂一般L1阻力臂一般L2)
一種是已知力臂來畫力:方法:作力臂的垂線,再根據實際情況確定方向。(注意作用點在杠桿上)
一種是找最小的動力方法:1.先找支點 2找作用點,作用點在杠桿上,且到支點的距離要最遠。3再連接支點和作用點。4過作用點作連線的垂線並且按實際情況確定方向。(注意方向不要弄錯了)
初中杠桿中作圖差不多就這些。
C. 初中九年級物理杠桿教案
備課、編制教案是中小學教師日常教學中的一項必要工作。下面是我為大家整理的初中 九年級物理 杠桿教案,歡迎大家參閱。
初中九年級物理杠桿教案設計:教學准備
教學目標
1.知識與技能
(1)認識杠桿,知道支點、動力、阻力、 動力臂、阻力臂等概念 。
(2)知道杠桿的平衡條件及一些應用
(3)能從常見工具和簡單機器中識別出杠桿。
2.過程與 方法
(1)經歷繪制杠桿的示意圖的過程,體會科學抽象的方法。
(2)觀察和操作杠桿,體會杠桿的作用。
(3)經歷探究杠桿平衡條件的過程。學習分析實驗 現象、尋找數據間規律,從中歸納出實驗結論的的一般方法。
3.情感、態度與價值觀 (1)關心生活、生產、自然現象中杠桿的應用。
(2)樂於在周圍生活中發現和分析各種杠桿,具有利用杠桿方便自己工作的意識。
(3)認識科學探究 中必須有 合作精神。
教學重難點
重點:杠桿的認識、 杠桿的平衡條件
難點:支點、力臂
教學工具
剪刀、鉗子、木棍等
教學過程
教與學的過程設計
通過日常生活中簡單機械的例子,引入杠桿概念。
一.杠桿:(概念)
能繞著固定點轉動的硬棒。
1.支點(O): 杠桿繞著轉動的點。
2.動力(F1):使杠桿轉動的力。
3.阻力(F2):阻礙杠桿轉動的力。
4.動力臂( 1 ):從支點到動力作用線的距離。
5.阻力臂( 2): 從支點到阻力作用線的距離。
二 .杠桿平衡:
杠桿在動力或阻力作用下處於靜止或勻速轉動,叫杠桿平衡。
學生分組實驗:探究杠桿的平衡條件。指導學生進行實驗。
根據實驗結果,討論得出結論。
三.杠桿的平衡條件:
F1L1=F2L2
四、杠桿分類:
五.杠桿的應用:
1.省力杠桿:L1>L2,鋼絲鉗、開瓶器、指甲刀、起子等。
2.費力杠桿:L1
D. 初中物理知識點總結:杠桿
物理是一門與我們生活聯系很大的學科,所以學好物理,能幫助我們解決很多生活中的問題。比如我們在學習初中物理知識的時候,會學到杠桿原理,下面,我為大家搜集整理了一篇關於杠桿的初中物理知識點總結,希望對大家有所幫助。
初中物理知識點總結:杠桿
杠桿原理在生活中是最常見的,本文為大家帶來的就是有關初中物理知識點杠桿,希望大家要認真的學習物理。
初中物理知識點總結1.杠桿的介紹
(1)杠桿:在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿。
(2)杠桿的五要素:①支點:杠桿繞著轉動的固定點(O);
②動力:使杠桿轉動的力(F1); ③阻力:阻礙杠桿轉動的力(F2);
④動力臂:從支點到動力作用線的距離(l1); ⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離(l2)。
初中物理知識點總結2.杠桿的平衡條件
(1)杠桿的平衡:當有兩個力或幾個力作用在杠桿上時,杠桿能保持靜止或勻速轉動,則我們說杠桿平衡。
(2)杠桿平衡的條件:動力3動力臂=阻力3阻力臂,即:F1l1=F2l2
初中物理知識點總結3.杠桿的應用
(1)省力杠桿:動力臂大於阻力臂的杠桿,省力但費距離。
(2)費力杠桿:動力臂小於阻力臂的杠桿,費力但省距離。
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(3)等臂杠桿:動力臂等於阻力臂的杠桿,既不省力也不費力。
上述就是《初中物理知識點總結:杠桿》,大家在不妨在理解知識的基礎上,再進行一些相關實驗,相信能幫助我們更牢固地掌握物理知識。