⑴ 關於物理杠桿和滑輪滑輪組的知識
杠桿就是找准支點、動力阻力及力臂,並結合杠桿平衡的條件解題,這其中常見的題型一是:從力或力臂變化去判斷另一個力及力臂變化的問題,比如動力始終與力臂垂直或動力方向始終不變等,只要畫圖並結合杠桿平衡的條件就能解決;二是:在杠桿的一端懸掛重物作為動力或阻力,計算重物對其支持面的壓強問題,先通過平衡條件算出力的大小,再對重物進行受力分析算出支持力的大小。 滑輪組就記住G總=nF繩自由端(不及摩擦及繩重)(有的情況:如重物浸在液體中受到浮力時G總=F動滑輪繩子對重物的拉力+G動滑輪),滑輪組的機械效率=F動滑輪繩子對重物的拉力*h物/F繩自由端*s繩自由端
⑵ 給我一些有關杠桿的題目
1、在杠桿兩端分別縣掛質量相等的實心鐵塊和鉛塊,杠桿平衡,現將杠桿與掛著的鐵塊和鉛塊同時浸入水中,則( )。
A. 杠桿仍平衡 B. 杠桿失去平衡,懸掛鐵塊的一端下沉
C. 杠桿失去平衡,懸掛鉛塊的一端下沉 D. 無法判斷
2、
一輕質杠桿的兩端分別掛質量不同的實心鐵球(左邊的小),恰好保持水平,若將兩鐵塊同時浸沒水中後,則杠桿( )
A 左端下沉 B 右端下沉 C 仍然平衡 D 無法確定
3、杠桿兩邊掛有等體積的鐵球和銅球,水平平衡後,浸沒水中,杠桿掛哪個球的一端下沉?
4、 杠桿兩邊掛有等體積的鐵球和鋁球,浸沒水中杠桿平衡,將他們提出水面,杠桿掛哪個球的一端下沉?
答案;1、既然知道浮力小,前面的就不說了。假設兩端原來平衡比如都是100N,現在從下面推兩個球,第一個力大50N,第二個力小10N,那麼結合起來,第一個往下的力共50N,第二個90N,肯定第二個下沉。所以浮力小的下沉,這樣明白了不?
2、.設兩球M,m,桿長L,l,由條件ML=ml。
兩個體積:M/p,m/p,受到的浮力各是PgM/p,Pgm/p,其中P水的密度,p鐵的密度。
現在兩側同樣滿足(PgM/p)*L=(Pgm/p)*l
所以總的合力滿足平衡(Mg-PgM/p)*L=(mg-Pgm/p)*l ,C 3、因為;鐵的重力為G,銅的重力為G',則由杠桿平衡原理得GL=G'L'.
又因為他們體積相等,所以他們在受的浮力F也相等,且ρ鐵<ρ銅,所以G〈G'、L〉L'.故(G-F)*L<(G'-F)*L'.所以銅的一邊先下沉.
4、因為G鐵>G'銅.在水中平衡,同理(G-F)*L=(G'-F)*L',(G-F)>(G'-F),所以
L<L'.所以FL<FL',所以GL-FL=G'L'-FL',故GL>G'L',所以是鐵的一邊下沉.
⑶ 九年級上冊物理第十一章的杠桿和滑輪有關的30道題
課時1杠桿
[課堂鞏固]
1.所謂杠桿,是指一根,在下,能夠繞著點轉動。
2.杠桿的五要素是指(1)杠桿轉動時繞著的固定點叫;(2)的力叫動力;(3)叫阻力;(4)從到的距離叫動力臂;(5)從到的距離叫阻力臂。
3. 杠桿的平衡條件是__________________________________。根據使用杠桿時的用力情況,我們可以把杠桿分為杠桿和杠桿。在我們平常所使用的工具中,理發師用的剪刀屬於杠桿,剪斷鋼筋用的剪刀就是杠桿,而我們在實驗室中用來測量物體質量的工具則屬於杠桿。
4. 下列常用的工具中,屬於省力機械的是___________。(填序號)
A.瓶蓋起子 B.剪鐵絲的老虎鉗 C.釣魚竿 D.起釘子的羊角錘 E.修剪樹枝的剪刀 F.縫紉機踏板 G.筷子
5. 如果使用杠桿是為了省力,那麼動力臂應當 阻力臂;如果為了少移動距離,那麼動力臂應當 阻力臂。無論使用哪種杠桿,都 既省力又少移動距離。
6. 用杠桿去撬動一塊石頭,如果杠桿的動力臂長2m,阻力臂長40cm,那麼只要用 N的力就能撬起重500N的一塊石頭。
7. 圖11.1.1中的農民拿著一根用來挑東西的扁擔. 扁擔屬
於__________類機械,使用扁擔挑東西______圖11.1.1
(填「能」或「不能」)省力.
8.撬棒在撬道釘時,動力臂是阻力臂的15倍,當撬道釘時用力20N恰能將道釘撬起,則道釘受到的阻力為 N。(不計道釘自身的重力)
9. 下列關於杠桿的說法中,正確的是 ( )
A.支點總位於動力作用點與阻力作用點之間 B.動力臂越長,總是越省力
C.動力臂與阻力臂的比值越大,就越省力
D.動力作用方向總是與阻力作用方向相反
10. 關於力臂,下列說法中正確的是()
A.從支點到力的作用點的距離,叫力臂B.力臂一定在杠桿上
C.動力臂長的杠桿比動力臂短的杠桿省力
D.動力臂比阻力臂長的杠桿是省力的杠桿
11. 如圖11.1.2所示是日常生活中所使用的機械或工具,其中屬於費力杠桿的是()
12. 將重為5牛頓和15牛頓的甲、乙兩物體,分別掛在杠桿的左右兩端。若杠桿的重力忽略不計,當杠桿平衡時,左右兩邊臂長之比為: ( )
A.3:1 B.2:1 C.1:3 D.4:1
13. 如圖11.1.3所示的杠桿,每個砝碼重均為1牛頓,杠桿
處於平衡狀態,若在杠桿兩邊各減去一個砝碼,則:( )
A. 杠桿保持平衡 B. 杠桿左邊向下傾
C. 杠桿右邊向下傾 D. 無法判斷
14.一根輕質杠桿,在力的作用下已經平衡,現在對杠桿再施加一個作用力,則( )
A.杠桿不可能再保持平衡 B.杠桿有可能再保持平衡
C.杠桿一定能保持平衡 D.要根據力的大小才能做出判斷
[課後提升]
15.如圖11.1.4示AOB為輕質杠桿,B端掛重物G,A端分別作用四個方向力時,杠桿都能在圖示位置平衡。則四個力大小說法正確的是 ()
A.F2最小 B.F4最小C.F1最小 D.F3最小
16.如圖11.1.5所示,輕質杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起,在此過程中F的大小及力臂變化是 ( )
A.變大、變大 B.變大、變小 C.變小、變大D.變小、變小
17. 下列杠桿工具中,不省力的是:
A.鍘刀; B.鑷子; C.剪鐵皮的剪刀; D.扳手。
18.一根2m長的粗細不均勻的木棒,若支點在距細端1.5m處木棒恰好平衡,若在距粗端1.5m支持它,則要在細端加98N的力。
求:(1)木棒重心的位置距粗端多少?
(2)木棒重多少?
19.在日常生活中,你見過、使用過下面這些工具嗎?想想你是在什麼情況下或看見別人怎樣使用的,在使用這些工具時,有哪些相同的地方?願意把你的看法說出來或寫下來,和大家一起交流嗎?
課時2杠桿及杠桿的應用
[課堂鞏固]
1.動力臂小於阻力臂的杠桿一定是 杠桿,例如 、 。
2.杠桿的平衡條件是__________________________________。
3.省力杠桿的動力臂______阻力臂,費力杠桿的動力臂_____阻力臂;若動力臂的長度是阻力臂長度的三倍,則動力是阻力的_______________。
4. 天平屬於_______杠桿,杠秤屬於_______ 杠桿,汽水瓶起蓋器屬於_____杠桿。
5. 如圖11.2.1所示為使杠桿平衡,F1、F2、F3 三次分別作用在A點,其中______最小。
圖11.2.1
6.下列關於杠桿的說法中,正確的是( )
A.從支點到力的作用點之間的距離叫力臂;
B.杠桿一定是直的;
C.動力與阻力的方向總是相反的;
D.支點可以在動力作用點與阻力作用點之間,也可以在在外側。
7.如圖11.2.2所示,動力F的力臂是( )
A.ODB.OCC.OBD.DB
8.如圖11.2.3所示,工人師傅將油桶推上台階,下列說法正確的是( )
A.這不能看作杠桿,因為油桶是圓的;
B.這不能看作杠桿,因為沒有支點;
C.這可以看作杠桿,因為滿足杠桿的所有條件;
D.這可以看作杠桿,支點就是橫截面的圓心。
9.如圖11.2.4,工人師傅用吊車搬運集裝箱.集裝箱重為G,支撐桿對吊車臂的支持力為F.在圖中畫出集裝箱所受重力的圖示和支持力F對轉動點O的力臂.
10. 如圖11.2.5所示,O為支點,請畫出力F1和F2的力臂
11. 畫出圖11.2.6中各種杠桿的動力臂和阻力臂。
[課後提升]
12.密度均勻的直尺放在水平桌面上,尺子伸出桌面部分OB是全尺長的1/3,當B端掛上5N的物體時,直尺的A端剛好開始翹起。如圖11.2.7所示,則此直尺受到的重力是( )
A .2.5N B. 5N;
C .10N D. 無法確定。圖11.2.7
13.如圖11.2.8所示,B端懸掛一重為G的重物,不計杠桿自重,在A點施加動力F使杠桿保持水平平衡,則下列說法正確的是( )
A .因為OA大於OB,所以F小於G;
B .F的大小可能大於G;
C .因為B點受到的拉力是向下的,所以F的方向一定向上;
D .當杠桿平衡時,一定滿足G×OB=F×OA。圖11.2.8
14. 王浩同學發現「同一個杠桿,改變動力的方向,動力的大小也改變」。於是他想:「要保持一個杠桿平衡,在什麼情況下所需的動力最小呢?」他找來有關器材,設計了以下的實驗:用表格中的三個杠桿,分別懸掛相同的重物,每次用彈簧秤向三個不同的方向F1、F2、F3拉杠桿,使杠桿保持平衡,並記錄了有關數據。記錄的數據如下表,請你和你的同學討論交流以下問題:a 根據表格中的數據,你認為如何回答王浩的問題?b 你認為王浩的實驗有哪些不足之處,如果讓你來做,你有什麼比他更好的方法?
實驗杠桿 動力F的大小/N
F1 F2 F3
6 3 6
3 4 5
6 4 5
15.希臘科學家阿基米德發現杠桿原理後,發出了「給我支點,我可以撬動地球」的豪言壯語。假如阿基米德在杠桿的一端施加600N的力,要搬動質量為6.0×1024kg的地球,那麼長臂的長應是短臂長的多少倍?如果要把地球撬起1cm,長臂的一端要按下多長距離?假如我們以光速向下按,要按多少年?(做完該題,你有何啟示?)
《滑輪》第4課時
預習練習
班級 姓名
1.定滑輪和動滑輪在構造上是相同的,只是在使用中, _________的滑輪叫定滑輪, ________的滑輪叫動滑輪;定滑輪的作用是__________動滑輪的作用是__________。
2.定滑輪實質是一個_______杠桿,使用定滑輪時不能______,但能________。
3.動滑輪實質是一個動力臂是阻力臂_______ _____的杠桿,使用動滑輪時能省________力,但費________。
4.動滑輪下面掛一個20千克的物體A(如圖11.3.1),掛物體的鉤子承
受_______牛的力,掛繩子的鉤承受_________牛的力(動滑輪重不計).
[課堂鞏固]
5.如圖11.3.2,物體重10N,且處於靜止狀態。該滑輪
是___滑輪,手拉彈簧測力計在1位置時的示數
為____N。若手拉彈簧測力計在1、2、3三個
不同位置時的拉力分別是F1、F2、F3,則它們的大
小關系是F1___F2___F3。這證明使用定滑輪
不能改變力的____,只能改變力的____。
6.用如圖11.3.3所示的滑輪組提升物體,以及已知物體重200牛,物體勻速上升1米,不計滑輪組重及摩擦,則:( )
A.拉力為80牛B.拉力為40牛;
C.繩的自由端拉出4米D. 繩的自由端拉出1米。
7.旗桿頂上的滑輪,其作用敘述正確的是 ( )
A.省力杠桿,可改變力作用方向 B.費力杠桿,可改變力作用方向
C.等臂杠桿,可改變力作用方向 D.以上說法都正確
圖11.3.3
8.用「一動、一定」組成的滑輪組來勻速提升重物時,所需要的力與不使用滑輪組直接提升重物時相比較,最多可省 ( )
A.1/3的力 B.1/2的力 C.2/3的力 D.3/4 的力
9.如圖11.3.4所示的滑輪組,不計拉線質量及滑輪轉動摩擦。重物G=100N,每一個滑輪重20N。當繩自由端拉力F豎直向上大小為30N時,重物G對地面的壓力為 N。拉力F為 N時,恰能讓重物G勻速上升。若重物G能以0.1m/s的速度勻速上升,則繩自由端向上運動速度為 _____m/s。圖11.3.4
10.請分別作出動滑輪和定滑輪的杠桿示意圖
11.如圖11.3.5所示的是用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組,用這個滑輪組提升重為300牛的重物(忽略滑輪組和繩子重及摩擦)
(1) 在圖甲上畫出當動力F=150牛時繩子繞法;
(2) 在圖乙上畫出當動力F=100牛時繩子的繞法。
[課後提升]
12.使用如圖11.3.6所示的裝置來提升物體時,既能省力又能改變力的方向的裝置是:
13.根據你所掌握的滑輪知識,完成下列表格:
分類 優缺點 實質
定滑輪
動滑輪
滑輪組 使用滑輪組時,滑輪組用___段繩子吊著物體,提起物體用的力就是物體重或物體與動滑輪總重的___;繩子移動的距離就是物體移動距離的___。
14.如圖11.3.7所示,不計動滑輪的質量及轉動摩擦,當豎直向上的力F=10N時,恰能使重物G勻速上升,則重物G= N,繩固定端拉力為
N,重物上升10cm,力F向上移動 cm。
15.如圖11.3.8所示裝置,滑輪A重40N,滑輪B、C各重20N,重物G=200N。求:不計拉線質量及滑輪轉動摩擦影響,繩自由端在力F作用下,恰能以60mm/s向下運動,則力F的大小是多少?重物G在1min內能上升多少距離?(繩子足夠長)
⑷ 阿基米德發現杠桿原理的過程
杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩回個力(動力答點、支點和阻力點)的大小跟它們的力臂成反比。杠桿原理的表達為:
動力×動力臂=阻力×阻力臂
公元前3世紀,古希臘物理學家、數學家阿基米德(Archimedes,約公元前287-前212)在他的著作《板的平衡》中,第一個提出了關於作用在支點兩邊等距的等重物體是處於平衡狀態的公理。之後,他又致力於建立一條原理,即「在杠桿上的不同重物,僅當它們的重量與它們的懸掛點到支點的長度成反比時,才能處於平衡狀態」,這就是我們常說的杠桿原理。
阿基米德有一句名言:「給我一個可靠的支點,我就能撬動地球。」杠桿原理被應用到方方面面的機械中,是簡單機械的基本原理。常見的滑輪、杠桿、輪軸都是利用的都是這一原理。阿基米德所創立的杠桿原理和力學理論,也奠定了他在物理學發展過程中的先行者的角色。作為一名自然哲學家,阿基米德是力學這門學科的真正創始人。
⑸ 動滑輪的支點為什麼是到在滑輪與線的切點上 具體 否則沒分
動滑輪是杠桿的變形,在一根均勻的杠桿一端用線懸掛起來,在中點掛上一個物體,在另一端用一根繩子向上提重物,是不是支點在懸掛杠桿的那一端啊?此時,動力臂是整個杠桿的長度,阻力臂是杠桿的一半長度。在這根棒的上方和下方分別安上半個圓,質量盡量小,這樣杠桿就成了一個圓形的杠桿了,再將上下兩個半圓的邊上刻凹槽,將兩根繩子從輪子的底下凹槽穿過提起來,這不就是動滑輪了嗎,所以動滑輪就是這樣的杠桿變形而來的。動滑輪一轉動,這個杠桿的支點就要變,但一直是滑輪與固定懸掛的那根線的切點上。
⑹ 杠桿尺的左邊懸掛鉤碼,有幾種方式可使杠桿疋保持平衡
杠桿的平衡,是力×力臂(學名叫力矩)平衡,有兩種辦法調整平衡,一種是版調整力的大小,比權如增減砝碼;一種是調整力臂的長短,移動掛鉤的位置。當然,也可以兩種方法同時使用。
杠桿是一種簡單機械。在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿。在生活中根據需要,杠桿可以是任意形狀。蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒、釣魚竿等,都是杠桿。滑輪是一種變形的杠桿,定滑輪的實質是等臂杠桿,動滑輪的實質是阻力臂是動力臂一半的省力杠桿。
(6)在杠桿的一端懸掛一滑輪擴展閱讀
平衡條件
(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。
⑺ 高分,講一講關於滑輪的問題
《杠桿的支點不必要是不動的》
關於動滑輪的繩子有一個抽象的假設:是柔軟的,輕質的,光滑的,這三點使得繩子具有這樣一個特點,那就是繩子上每一點,沿繩子走向受的力都是相同的。而在動滑輪的受力中,可以用初中基本的沿同一直線上合理為零的受力分析,所有向上的拉住無物體和滑輪的繩子拉力之和應該等於向下的物體的重力,因此有了你所說的規律:每根繩子受到的力是總的力除以受力的繩子數。而這個規律是不準確的,因為有個前提,必須是同一段繩子;如果不是同一段則不能用這個規律,而要分別計算。
關於滑輪等於杠桿的問題,杠桿的模型要點是一要有一個沒有形變的剛體,二要有一個固定不變的支點。對於動滑輪的杠桿問題的理解,是這樣的,我們直接把動滑輪替換成一個杠桿,兩端分別系一端等長的繩子,構成這樣的結構:
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先看作兩邊的繩子同時勻速向上拉,那麼如果以與杠桿同時升高的一個水平面為參照物,杠桿是靜止的,而兩端繩子的力用杠桿的計算方法,以左邊為支點右端的繩子拉力是一半重力,以右邊為支點,左邊的繩子拉力也是一半重力。在這個參考系裡,這個杠桿是靜止的,兩端都不動,但這並不影響其杠桿的本質,誰說杠桿動起來才能叫杠桿?
接下來如果把「兩端分別系一端等長的繩子」換成「由一根繩子從杠桿兩端穿過」,計算方法是一樣的,而再把杠桿替換成滑輪,則就是動滑輪的模型了。因此,動滑輪看作杠桿並不在於把左邊看作不動右邊看作動的,其實是左右都看作不動的,滑輪轉不轉都無所謂的。比如假設滑輪是光滑的橢圓形,繩子也是光滑的,滑輪是不可能轉的,但一樣可以達到動滑輪的省力效果。而之所以要求滑輪是圓的,則用另一種方式實現了光滑。或許有人要問,那麼為什麼題中都說繩子與滑輪之間無摩擦,其實這是指滑動摩擦,繩子和滑輪之間是有靜摩擦的,要不然滑輪怎麼會轉動?況且假如把繩子換成鏈條,滑輪換成齒輪,鏈條和齒輪之間不可能沒有摩擦力了吧?它不還是一個動滑輪嗎?
另外,初中的杠桿原理與高中的力矩原理是差不多的,在力矩原理中,其實杠桿沒有說一定那個點才叫支點,而是要求以任意點為軸心點的話,其正力矩與反力矩都應該大小相等。比如在動滑輪的實驗中,假如以滑輪的懸掛點為支點,一樣可以對左右繩子的用力實施杠桿原理的計算,沒有問題。以杠桿上的任意一點為支點都沒有問題。
比如一個杠桿,一端支在地面,上面離地三分之一杠桿長度的地方掛一個石頭,手在另一端垂直地面向上用力,一般的計算是以地面支點為支點,計算出手用力為三分之一石頭重,但是有沒有想過地面的受力呢?這時就要以手那端為支點,應用杠桿原理,得出地面的受力大小為三分之二重力。
所以你的誤區就在於:一、杠桿不必要是動的;二、杠桿的支點不必要是不動的。
⑻ 滑輪組掛在杠桿上,對杠桿的力
(1)連接OC,過C點作與OC垂直的力即可,方向斜向上,如圖所示:
(2)要使滑輪組最省力,就要繩子股數最多,由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組,繩子股數最多是3,因此從動滑輪上開始繞,如圖所示:
(3)根據電流流向法,先從正極出發依次串聯開關S、電流表、燈泡L 1 回到負極,然後分別燈泡L 2 和電壓表電流表和燈泡L 1 並聯,如下圖所示:
⑼ 杠桿 滑輪
杠桿的五要素 通常把在力的作用下饒固定點轉動的硬棒叫做杠桿。五要素:動力,阻力,動力臂,阻力臂和支點支點:杠桿的固定點,通常用O表示。動力:驅使杠桿轉動的力,用F1表示。支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂,用L1表示。阻力:阻礙杠桿轉動的力,用F2表示。支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂,用L2表示。阻力在一段平直的鐵路上行駛的火車,受到機車的牽引力,同時受到空氣和鐵軌對它的阻力。牽引力和阻力的方向相反,牽引力使火車速度增大,而阻力使火車的速度減小。如果牽引力和阻力彼此平衡,它們對火車的作用就互相抵消,火車就保持勻速直線運動或靜止狀態[1]。物體在液體中運動時,運動物體受到流體的作用力,使其速度減小,這種作用力亦是阻力。例如劃船時船槳與水之間,水阻礙槳向後運動之力就是阻力。又如,物體在空氣中運動,因與空氣摩擦而受到阻力。 阻力與摩擦力並不相同,因為摩擦力有時可以是動力(例如:傳送帶送貨物)。使機械作功的各種作用力,如水力、風力、電力、熱力以及原子能。阻力臂與動力臂 阻力的作用線到支點之間的距離稱為阻力臂 ,符號是L2。以支點為中心分開一塊木頭,那麼你用力的那個位置到支點就是動力臂,而另一半便是阻力臂。 從支點到力的作用線的距離叫「力臂」,從支點到阻力的作用線的距離L2叫作「阻力臂」。把從阻力點到支點的棒長距離作為阻力臂,這種認識是錯誤的,是因為對阻力臂的概念認識不清所致。 杠桿的平衡條件 : 動力×動力臂=阻力×阻力臂 公式: F1L1=F2L2 書本上對杠桿的介紹</B>編輯本段杠桿的簡介 在力的作用下如果能繞著一固定點轉動的硬棒就叫杠桿。在生活中根據需要,杠桿可以做成直的,也可以做成彎的,但必須是硬棒。阿基米德[1]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 杠桿是一種簡單機械。在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿(lever).杠桿不一定是直的,也可以是彎曲的,但是必須保證 物理書中的杠桿是硬棒。蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒等,都是杠桿。滑輪是一種變形的杠桿,且定滑輪是一種等臂杠桿,動滑輪是一種動力臂是阻力臂的兩倍的杠桿。編輯本段杠桿的性質 杠桿繞著轉動的固定點叫做支點使杠桿轉動的力叫做動力,(施力的點叫動力作用點)阻礙杠桿轉動的力叫做阻力,(施力的點叫阻力作用點)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,但是杠桿平衡並不是力的平衡。注意:在分析杠桿平衡問題時,不能僅僅以力的大小來判斷,一定要從基本知識考慮,做到解決問題有根有據,切忌憑主觀感覺來解題。杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。 定滑輪和動滑輪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:動力×動力臂=阻力×阻力臂公式:F1×L1=F2×L2</B>一根硬棒能成為杠桿,不僅要有力的作用,而且必須能繞某固定點轉動,缺少任何一個條件,硬棒就不能成為杠桿,例如酒瓶起子在沒有使用時,就不能稱為杠桿。動力和阻力是相對的,不論是動力還是阻力,受力物體都是杠桿,作用於杠桿的物體都是施力物體力臂的關鍵性概念:1:垂直距離,千萬不能理解為支點到力的作用點的長度。2:力臂不一定在杠桿上。編輯本段平衡條件 使用杠桿時,如果杠桿靜止不動或繞支點勻速轉動,那麼杠桿就處於平衡狀態。動力臂×動力=阻力臂×阻力,即L1F1=L2F2,由此可以演變為F2/F1=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 杠桿原理"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。例如:天平許多情況下,杠桿是傾斜靜止的,這是因為杠桿受到幾個平衡力的作用。編輯本段杠桿的分類 一類:支點在動力點和阻力點的中間。稱為第一類杠桿。既可能省力的,也可能費力的,主要由支點的位置決定,或者說由臂的長度決定。例:蹺蹺板,剪刀,船槳,(運煤氣罐等重物的)手推車,鞋拔子,塔吊,撬釘扳手等。二類:阻力點在動力點和支點中間。稱為第二類杠桿。由於動力臂總是大於阻力臂,所以它是省力杠 滑輪組桿。例:堅果夾子,門,釘書機,跳水板,扳手,開(啤酒)瓶器,(運水泥、磚的)手推車。三類:動力點在支點和阻力點之間。稱為第三類杠桿。特點是動力臂比阻力臂短,所以這類杠桿是費力杠桿,然而能夠節省距離。例:鑷子,手臂,魚竿,皮劃艇的槳,下顎,鍬、掃帚、球棍等以一手為支點,一手為動力的器械。另外,像輪軸這類的工具也屬於一種變形杠桿。就拿最簡單、相似於第一類杠桿的定滑輪來介紹,滑輪軸心好比支點,兩端物體的拉力好比杠桿的兩端施力,而如果滑輪是一個完美的圓,施力臂和阻力臂皆將是圓的半徑。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 杠桿實驗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,動力臂小於阻力臂,是費力杠桿。費力杠桿例如: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,如定滑輪和天平,就不省力也不費力,只是改變了用力的方向。省力杠桿例如: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。既省力又省距離的杠桿是沒有的。杠桿的應用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。</SPAN></SPAN>
</p> 滑輪編輯本段滑輪的構造 滑輪組是由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成,可以達到既省力又改變力作用方向的目的。使用中,省力多少和繩子的繞法,決定於滑輪組的使用效果。動滑輪被兩根繩子承擔,即每根繩承擔物體和動滑輪力就是物體和動滑輪總重的幾分之一。數,原則是:n為奇數時,繩子從動滑輪為起始。用一個動滑輪時有三段繩子承擔,其後每增加一個動滑輪增加二段繩子。如:n=5,則需兩個動滑輪(3+2)。n為偶數時,繩子從定滑輪為起始,這時所有動滑輪都只用兩段繩子承擔。如:n=4,則需兩個動滑輪(2+2)。其次,按要求確定定滑輪個數,原則是:一般的:兩股繩子配一個動滑輪,一個動滑輪一般配一個定滑輪。力作用方向不要求改變時,偶數段繩子可減少一個定滑輪;要改變力作用方向,需增加一個定滑輪。綜上所說,滑輪組設計原則可歸納為:奇動偶定;一動配一定,偶數減一定,變向加一定。由可繞中心軸轉動有溝槽的圓盤和跨過圓盤的柔索(繩、膠帶、鋼索、鏈條等)所組成的可以繞著中心軸轉動的簡單機械。滑輪是杠桿的變形,屬於杠桿類簡單機械。在我國早在戰國時期的著作《墨經》中就有關於滑輪的記載。中心軸固定不動的滑輪叫定滑輪,是變形的等臂杠桿,不省力但可以改變力的方向。中心軸跟重物一起移動的滑輪叫動滑輪,是變形的不等臂杠桿,能省一半力,但不改變力的方向。實際中常把一定數量的動滑輪和定滑輪組合成各種形式的滑輪組。滑輪組既省力又能改變力的方向。工廠中常用的差動滑輪(俗稱手拉葫蘆)也是一種滑輪組。滑輪組在起重機、卷揚機、升降機等機械中得到廣泛應用。滑輪有兩種:定滑輪和動滑輪 ,組合成為滑輪組。(1)定滑輪定滑輪實質是等臂杠桿,不省力也不費力,但可以改變作用力方向.定滑輪的特點通過定滑輪來拉鉤碼並不省力。通過或不通過定滑輪,彈簧秤的讀數是一樣的。可見,使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下,改變力的方向會給工作帶來方便。定滑輪的原理定滑輪實質是個等臂杠桿,動力L1、阻力L2臂都等於滑輪半徑。根據杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結論。(2)動滑輪動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,省1/2力多費1倍距離.動滑輪的特點使用動滑輪能省一半力,費距離。這是因為使用動滑輪時,鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力,但是動力移動的距離大於鉤碼升高的距離,即費了距離。動滑輪的原理動滑輪實質是個動力臂(L1)為阻力臂(L2)二倍的杠桿。(3)滑輪組滑輪組:由定滑輪跟動滑輪組成的滑輪組,既省力又可改變力的方向.滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是總重的幾分之一.繩子的自由端繞過動滑輪的算一段,而繞過定滑輪的就不算了.使用滑輪組雖然省了力,但費了距離,動力移動的距離大於重物移動的距離.滑輪組的用途:為了既節省又能改變動力的方向,可以把定滑輪和動滑輪組合成滑輪組。省力的大小使用滑輪組時,滑輪組用幾段繩吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。滑輪組的特點用滑輪組做實驗,很容易看出,使用滑輪組雖然省了力,但是費了距離——動力移動的距離大於貨物升高的距離。編輯本段定滑輪定義 塑料滑輪軸承使用滑輪時,軸的位置固定不動的滑輪稱為定滑輪。特點 定滑輪實質是等臂杠桿,不省力,但可改變作用力方向.杠桿的動力臂和阻力臂分別是滑輪的半徑,由於半徑相等,所以動力臂等於阻力臂,杠桿既不省力也不費力。通過定滑輪來拉物體並不省力。通過或不通過定滑輪,彈簧測力計的讀數是一樣的。可見,使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下,改變力的方向會給工作帶來方便。原理 定滑輪實質是個等臂杠桿,動力臂(L1)、阻力臂(L2)都等於滑輪半徑。根據杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結論。編輯本段動滑輪定義 定義1 滑輪:軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪稱為動滑輪。定義2:若將重物直接掛在滑輪上,在提升重物時滑輪也一起上升,這樣的滑輪叫動滑輪.特點 動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,省1/2力多費1倍距離.使用動滑輪能省一半力,費距離。這是因為使用動滑輪時,鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力,但是動力移動的距離大於鉤碼升高的距離,即費了距離。軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪,稱為動滑輪。它是變形的不等臂杠桿,能省一半力(不考慮滑輪的重力與摩擦力的情況下),但不改變用力的方向。使用動滑輪能省一半力,費距離。這是因為使用動滑輪時,鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力,但是動力移動的距離是鉤碼升高的距離的2倍,即費了距離。不能改變力的方向。隨著物體的移動而移動。原理 不改變力的方向,動滑輪的原動滑輪實質是個動力臂(L1)為阻力臂(L2)二倍的杠桿。(省力)編輯本段滑輪組定義 滑輪組:由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組,既省力又可改變力的方向. 用途 為了既節省又能改變動力的方向,可以把定滑輪和動滑輪組合成滑輪組。 省力的大小使用滑輪組時,滑輪組用幾段繩吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。特點 滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是總重的幾分之一.繩子的自由端繞過動滑輪的算一段,而繞過定滑輪的就不算了.使用滑輪組雖然省了力,但費了距離,動力移動的距離大於重物移動的距離.費距離的多少主要看定滑輪的饒繩子的段數.用滑輪組做實驗,很容易看出,使用滑輪組雖然省了力,但是費了距離——動力移動的距離大於貨物升高的距離。關系 幾個關系(滑輪組豎直放置時):(1)s=nh (2)F=G總 /n(不計摩擦)其中 s:繩端移動的距離 h:物體上升的高度G總:物體和動滑輪的總重力F:繩端所施加的力 n:拉重物的繩子的段數F=1/n×(G物+G動)在進行連接滑輪組時,要一個動滑輪一個定滑輪的連,否則將連接失敗根據F=(1/n)G可知,不考慮摩擦及滑輪重,要使2400N的力變為400N需六段繩子,再根據偶定奇動原則,有偶數段繩子,故繩子開端應從定滑輪開始,因為要六段繩子,所以需要三個並列的整體動滑輪,對應的,也需要三個並列的定滑輪,從定滑輪組底部的勾勾處繞起,順次繞過第一個動滑輪,第一個定滑輪,第二個…直到最後一段繩子繞過第三個定滑輪,此時繩子方向即向下,且會使拉力為400N(不考慮摩擦與滑輪重)
⑽ 杠桿和滑輪能做成一個怎樣的小發明怎麼做急急急急急急急!!!
一根繩子的一端系在一個杠桿中間,另一端穿過滑輪邊緣繩子槽中半周,然後將繩頭固定在較高固定物上,這樣就做好了省力的簡單機械——杠桿一端支在固定檯面上,杠桿另一端握在手中,讓穿有滑輪的繩子懸在空中,這時,在滑輪軸的掛鉤上懸掛一個重物,當用手抬動杠桿向上提重物時,感到很省力,但手抬高的距離遠遠大於重物被抬高的距離。這裡面杠桿省一半的力,動滑輪又省一半的力。如果不計杠桿和滑輪、繩子的重量,不計摩擦力的話,用這個機械抬重物,只用1/4的力就夠了。你能做這個實驗嗎?祝你成功!