Ⅰ 畫出掃把的杠桿示意圖(五要素)
掃把的杠桿示意圖(五要素)如下圖:
杠桿五要素
(1)支點:杠桿繞著轉動的點,通常用字母O來表示。
(2)動力:使杠桿轉動的力,通常用F1來表示。
(3)阻力:阻礙杠桿轉動的力,通常用F2來表示。
(4)動力臂:從支點到動力作用線的距離,通常用L1表示。
(5)阻力臂:從支點到阻力作用線的距離,通常用L2表示。
(1)杠桿原理圖擴展閱讀:
杠桿原理,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。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。
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。
(1)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。
(2)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。
Ⅱ 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。
Ⅲ 杠桿原理的畫圖技巧
一種是畫動來力和阻力臂方法自: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。
Ⅳ 手扔鉛球的杠桿原理圖
(1)因不計空氣阻力,所以空中飛行的物體只受重力作用,過球心做豎直向版下的力,即重力;如圖所示權 (2)如圖,O是杠桿的支點,F 1 為動力,重物對桿豎直向下的拉力為阻力F 2 , 從支點O分別向動力和阻力的作用線作垂線,垂線段的長就是動力臂和阻力臂,如圖所示:
Ⅳ 杠桿原理作圖方法
阻力臂 ,先找到支點,(可以繞著轉動的地方),然後找到阻礙你的地方.比如:掃地 掃把與內地的接觸點就是阻礙容你掃地的地方阻力F2,支點就是你那個一直握住掃把不動的點。把支點與阻力F2連起來就是阻力臂。
.動力臂也是先找到支點 ,然後找到動力F1(你用力的地方) 比如: 掃地 支點和上面一樣的. 動力F1就是你另一個手到這個不動的手的距離。把支點與動力F1連起來就是動力臂、
Ⅵ 杠桿原理示意圖
杠桿繞著轉動的支撐點叫做支點,力和力臂的大小成反比,保持杠桿平衡(靜止),或者是滑輪勻速轉動,,不動得點,即支點。
Ⅶ 用簡單的話解釋一下杠桿原理,最好有圖解。。
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」。內要使杠容桿平衡,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。
如下圖所示為杠桿原理的最好解釋。
Ⅷ 指甲剪的杠桿原理圖,
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。
(8)杠桿原理圖擴展閱讀:
工作原理
指甲剪是由三塊金屬板組成的,為了說明方便,我們把有刀片的下面那個叫1號片,上面那個叫2號片,可以自由轉動的那個叫3號片。
指甲剪有兩個杠桿,拇指按下3號片的是一個省力杠桿,以小軸為支點,以拇指按下的地方為力點,以3號片和2號片的接觸點為重力點。
這樣,整個3號片的長度就是力臂,而從小軸到2、3號片的接觸點的距離就是重力臂,因為力臂遠遠大於重力臂,所以是個省力杠桿。
另一個杠桿是2號片,以1、2號片固定在一起的指甲剪尾端為支點,以2、3號片的接觸點為力點,以剪指甲的刀片為重力點。這樣,整個2號片的長度就是重力臂,2、3號片的接觸點到尾端的距離為力臂,因為重力臂比力臂略長,所以是個費力杠桿。
綜合來看,3號片的力臂比重力臂長好幾倍,而2號片的力臂只比重力臂略短一點,所以總體來看,指甲剪能省很多力。為了便於理解,你可以找個指甲剪,把3號片卸下來,用手指直接捏著1、2號片去剪指甲,你會發現就很難剪下來了,這是因為取消了3號片的省力杠桿,而只利用2號片的費力杠桿的原因。
Ⅸ 杠桿原理及公式
杠桿的平衡來條件:動力×動源力臂=阻力×阻力臂。
公式:F1×L1=F2×L2變形式:F1:F2=L1:L2動力臂是阻力臂的幾倍,那麼動力就是阻力的幾分之一。
杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。
通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作用線
從支點O到動力F1的作用線的垂直距離L1叫做動力臂
從支點O到阻力F2的作用線的垂直距離L2叫做阻力臂
杠桿平衡的條件(文字表達式):動力×動力臂=阻力×阻力臂
動力臂×動力=阻力臂×阻力,即L1×F1=L2×F2,由此可以演變為F1/F2=L1/L2杠桿的平衡不僅與動力和阻力有關,還與力的作用點及力的作用方向有關。
假如動力臂為阻力臂的n倍,則動力大小為阻力的1/n"大頭沉"
動力臂越長越省力,阻力臂越長越費力.
省力杠桿費距離;費力杠桿省距離。
等臂杠桿既不省力,也不費力。可以用它來稱量。在力學里,典型的杠桿(lever)是置放
Ⅹ 杠桿原理及公式
將杠桿原理看作以支點為中心的旋轉運動,就比較容易理解了。動力點或專阻力點的移動距離屬是由以支點為中心的圓的半徑決定的。半徑越長,這個點移動的距離就越長,因為這個點就得沿半徑更長的圓移動了。
距離變化的同時,也伴隨著力的增減。這是因為單純的杠桿原理是通過以下公式成立的:作用於動力點的力×動力點移動的距離=作用於阻力點的力×阻力點移動的距離。(力×力作用的距離)在物理學中叫做「功」,即人做的功和物體被做的功是相等的(能量守恆定律)。
(10)杠桿原理圖擴展閱讀
在杠桿原理中,我們把杠桿固定的旋轉點稱為「支點」。要想舉起重物,就要把支點置於盡量靠近物體的地方。
假設人施加力的點(動力點)與支點之間的距離達到支點與使物體移動的點(阻力點)之間距離的5倍。那麼,要想撬起地球儀,只需要用地球儀1/5重量的力按壓木板即可。
剪刀、起子、鑷子、筷子、鉗子、桿秤......這些工具都用到了「杠桿原理」。利用杠桿原理,我們可以用很小的力量撬起很重的物體,也可以把短距離移動放大為長距離移動。正因如此,杠桿原理在生活中的應用十分廣泛。