㈠ 小學 科學 杠桿
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。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;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,阿基米德又發現了杠桿原理,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,使停放在沙灘上的桅船順利下水。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,在我國歷史上也早有關於杠桿的記載。戰國時代的墨家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。
[編輯本段]杠桿的定義
只要在力的作用下能夠繞支撐點轉動的堅實物體都是杠桿。
蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒等,都是杠桿。
[編輯本段]杠桿的性質
杠桿繞著轉動的支撐點叫做支點
The lever is called a fulcrum being winding the center of resistance rotating
使杠桿轉動的力叫做動力
Make the force that the lever turns be called driving force
阻礙杠桿轉動的力叫做阻力
Hinder the force that the lever turns from being called resistance
當動力和阻力對杠桿的轉動效果相互抵消時,杠桿將處於平衡狀態,這種狀態叫做杠桿平衡
Think that driving force composes in reply resistance when effect cancels out each other to the lever rotating , the lever will be called lever balance in equilibrium state , this state
杠桿平衡時保持在水平位置靜止或勻速轉動。
通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作用線
The straight line passing the force effect point direction along the force is called the force effect line
Gleam of distance is called an arm of force from fulcrum to the force effect
從支點O到動力F1的作用線的垂直距離L1叫做動力臂
L1 is called a power arm from fulcrum O to driving force F1 effect line distance
從支點O到阻力F2的作用線的垂直距離L2叫做阻力臂
L2 is called the resistance arm from fulcrum O to resistance F2 effect line distance
[編輯本段]杠桿平衡條件
動力臂×動力=阻力臂×阻力,即L1F1=L2F2,由此可以演變為F2/F1=L1/L2
Power arm X driving force = resistance arm X resistance , namely L1F1 = L2F2, can develop into F2/F1 = L1/L2 from this
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。
The lever balance is connected with driving force and resistance not only , direction is connected with force effect point and the force effect.
[編輯本段]生活中的杠桿
杠桿是一種簡單機械;一根結實的棍子(最好不會彎又非常輕),就能當作一根杠桿了。上圖中,方形代表重物、圓形代表支持點、箭頭代表用,這樣,你看出來了吧?在杠桿右邊向下杠桿是等臂杠桿;第二種是重點在中間,動力臂大於阻力臂,是省力杠桿;第三種是力點在中間,動力臂小於阻,是費力杠桿。
第一種杠桿例如:剪刀、釘錘、拔釘器……杠桿可能省力可能費力,也可能既不省力也不費力。這要看力點和支點的距離:力點離支點愈遠則愈省力,愈近就愈費力;還要看重點(阻力點)和支點的距離:重點離支點越近則越省力,越遠就越費力;如果重點、力點距離支點一樣遠,就不省力也不費力,只是改變了用力的方向。
第二種杠桿例如:開瓶器、榨汁器、胡桃鉗……這種杠力點一定比重點距離支點近,所以永遠是省力的。
如果我們分別用花剪(刀刃比較短)和洋裁剪刀(刀刃比較長)剪紙板時花剪較省力但是費時;而洋裁剪則費力但是省時。
1.剪較硬物體
要用較大的力才能剪開硬的物體,這說明阻力較大。用動力臂較長、阻力臂較短的剪刀。
2.剪紙或布
用較小的力就能剪開紙或布之類較軟的物體,這說明阻力較小,同時為了加快剪切速度,刀口要比較長。用動力臂較短、阻力臂較長的剪刀。
3.剪樹枝
修剪樹枝時,一方面樹枝較硬,這就要求剪刀的動力臂要長、阻力臂要短;另一方面,為了加快修剪速度,剪切整齊,要求剪刀刀口要長。用動力臂較長、阻力臂較短,同時刀口較長的剪刀。
[編輯本段]投資中的杠桿
杠桿比率
認股證的吸引之處,在於能以小博大。投資者只須投入少量資金,便有機會爭取到與投資正股相若,甚或更高的回報率。但挑選認股證之時,投資者往往把認股證的杠桿比率及實際杠桿比率混淆,兩者究竟有什麼分別?投資時應看什麼?
想知道是否把這兩個名詞混淆,可問一個問題:假設同一股份有兩只認股證選擇,認股證A的杠桿是6.42倍,而認股證B的杠桿是16.22倍。當正股價格上升時,哪一隻的升幅較大?可能不少人會選擇答案B。事實上,要看認股證的潛在升幅,我們應比較認股證的實際杠桿而非杠桿比率。由於問題缺乏足夠資料,所以我們不能從中得到答案。
杠桿比率=正股現貨價÷(認股證價格x換股比率)
杠桿反映投資正股相對投資認股證的成本比例。假設杠桿比率為10倍,這只說明投資認股證的成本是投資正股的十分之一,並不表示當正股上升1%,該認股證的價格會上升10%。
以下有兩只認購證,它們的到期日和引伸波幅均相同,但行使價不同。從表中可見,以認購證而言,行使價高於正股價的幅度較高,股證價格一般較低,杠桿比率則一般較高。但若投資者以杠桿來預料認股證的潛在升幅,實際表現可能令人感到失望。當正股上升1%時,杠桿比率為6.4倍的認股證A實際只上升4.2%(而不是6.4%),而杠桿比率為16.2倍的認股證B實際只上升6%(而不是16.2.%)。
阿基米德的「理想」
阿基米德進行過力學方面的研究,並將其運用於杠桿和滑輪的機械設計。據說,為了宣揚其研究成果而誇口說:「給我一個支點和足夠長的杠桿,我可把地球搬動給你們看。」雖然,他沒有搬動地球,卻用滑輪移動了大船。
設支點在地球外1萬米處,如果一個在地球上可提起60kg的物體,則需要在支點外的1x1024km處才能搬動地球,地球質量6x1024kg.
1個天文單位為地球到太陽之間的平均距離,即1A.U.=1.5x108km,一光年為光在一年前進的距離,1L.Y.≈ 9.5x1012km.
· 支點在地球外10km(1萬米)處,這是個難題。
· 11億光年,遠遠超出了我們所在的銀河系,也越過了從宇宙能得到信息的極限。
——這就是阿基米德的「理想」。
㈡ 六年級科學 請分別標出下圖中三種杠桿的支點用力點和阻力點 並在括弧里標出是省力還是費力
第一張圖兩個點是最左邊,費力。 二三圖一樣, 中心是支點, 與物體交點是阻力點,二圖省力。三圖費力。
第二題是錯的
㈢ 我是一個小學6年級的學生,我們科學老師要求做一個簡易杠桿秤,我不知道怎麼做,求回答。
從這個可以看出中國的教育還是在向開放式發展,用一根粗細均勻的筷子,在其中間打個小孔,在筷子的兩邊各放一個托盤,托盤一邊放被測物,另一邊放砝碼,砝碼可用已知重量的小石子,
由於是小學的題目,老師要求不會太嚴格,你可以按著這種方式去做,也可以求助於你的父母,讓他們幫你做一個簡易的秤
㈣ 怎麼做個關於杠桿的科學小模型
(1)取一根長寬適中的均勻薄木條,從木條中點開始向兩端畫上等間距刻度線。在中點處鑽一個孔,用細線將木條懸掛在支架上即成一杠桿。如果懸後不水平,則可在翹起端繞上金屬絲(或卷上膠布、粘上橡皮泥)調成水平。
鉤碼可用裝有細砂的青黴素葯瓶代替。
(2)在薄木條的中心挖一圓孔,圓孔內嵌進一段玻璃管。在支架上釘一銼成夾劈形的鐵釘,將玻璃管套在鐵釘上,再將杠桿調平衡即可。
(3)也可直接用學生的刻度尺(學生尺),放在三棱木塊的棱上代替杠桿,用相同質量的硬幣(或棋子)代替鉤碼進行實驗,,效果也很好。
㈤ 生活中的杠桿(圖)
例如自行車的鏈盤,雖然從外表看不出來有「桿」但是通過前後的鏈盤的半徑比,同樣有省力費距離的原理。還有翹翹板,啤酒開瓶器等等。圖片有可以傳給你,但是你的QQ沒回應啊,我的QQ資料裡面有,1 4 9 42572
㈥ 科學課杠桿原理實驗步驟
用木棍做一個起重機
就行了
支點.主動臂.
阻力臂
㈦ 四年級下冊科學實驗研究杠桿的實驗步驟是什麼
1、把杠桿的中點支在支架上;
2、把鉤碼掛在杠桿的兩邊,改變鉤碼的位置使杠桿水平平衡;
3、記下兩邊的鉤碼的重,用尺量出它們的力臂,記下實驗數據;
4、改變力和力臂數值,做三次實驗.
5、求出各次實驗的動力乘以動力臂和阻力乘以阻力臂數值.
㈧ 小學生趣味科學小實驗
一、奇特的杠桿
(1)實驗目的 認識杠桿省力的原理。
(2)實驗器材 約4米長的木桿1根,木支架1個,重約5千克的石塊1塊,桌子1張(桌面略低於木支架)。
(3)實驗過程 ①取石塊放在桌面上,並讓其1/3露出桌面,再讓一位同學拿著木桿一端;用木桿另一端把石塊用力往上挑,這時,石塊被能挑動嗎?②仍讓這位同學拿著木桿一端,再在桌子前面用一個木架支起木桿。然後用木桿另一端頂住石下方,再用手往下按,石塊能被挑動嗎?③把支架慢慢移向桌子,並不斷撬動石塊,所用的力是越來越大不是越來越小?④把支架慢慢移開,使之離桌子越來越遠,並不斷撬動石頭,所用的力是越來越大還是越來越小?
二、這只氣球會爆炸嗎?
把一隻氣球吹足氣,系緊口子。再用一塊透明膠布(橡皮膏也可)貼在氣球上,拿一根針從貼著透明膠布的地方把氣球扎破。
你想想看:氣球會不會「啪」的一聲爆炸?
你也許認為氣球要爆炸了吧!其實,氣球不會「啪」的一聲炸掉。在一般情況下,用針扎破氣球,氣球肯定會爆炸;現在的情況不同,你會看到氣從針孔處徐徐冒出來,氣球卻象消了氣的車胎一樣慢慢地癟下去。是什麼道理呢?
原來氣球扎破時,溢出的空氣造成一股壓力,橡皮和膠布對這種壓力的反應各不相同。當壓縮空氣從氣球扎破的地方沖出時,橡膠脆而薄,氣球皮一下就被撐破了,同時發出很大的破裂聲。透明膠帶比較堅固,它可以抵住壓縮空氣沖出造成的壓力,所以氣球不會「啪」的一聲爆炸。
這個實驗的原理,已經被人們運用到了生產實踐中,防爆車胎就是據此原理製成的。自己動手試一試吧