解惑:杠杆的支点以及真正的杠杆平衡条件V2
初中物理杠杆知识点汇总
初中物理杠杆知识点汇总
1、一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
支点——杠杆绕着转动的点;动力——使杠杆转动的力;阻力——阻碍杠杆转动的力;动力臂——从支点到动力作用线的距离;阻力臂——从支点到阻力作用线的距离。
当杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。
2、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
3、杠杆的应用
省力杠杆:L1>L2F1<F2省力费距离;
费力杠杆:L1<L2F1>F2费力省距离;
等臂杠杆:L1= L2F1= F2不省力、不省距离,能改变力的方向。
等臂杠杆的具体应用:天平。
许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。
5探究杠杆的平衡条件
动力臂L1_<___ 阻力臂L2
动力臂L1__=__ 阻力臂L2
新 知
力的
动力F1_<_____ 动力F1__>____阻 动力F1_=_____阻
梳 关系
理
阻力F2
力F2
力F2
既不省力也不
特点 省力但费距离 费力但省距离 费力,既不省距
离也不费距离
撬棒、开酒瓶 缝纫机脚踏板、
应用
托盘天平
的起子
筷子
馈 A
是 支点 ,F1是 动力 ,F2是 阻力 ,L1是 动力臂,L2
是 阻力臂。
图5-1
课 4. 如图5-2所示,一名同学在做俯卧撑,如果把人的躯干看
堂
反 成一个杠杆,该杠杆的支点是 B (填图中字母)点,动力
馈 A
是 地面对手掌的支持力 (选填“手掌对地面的压力”或“地
面对手掌的支持力”),阻力是 人自身的重力 。
水平位置平衡的主要目的是 消除杠杆自重对实验的影响 。
应 用
(2)如图所示,在杠杆左侧
示 A处挂4个相同的钩码,要使杠杆
例
在水平位置平衡,应在杠杆右侧
B处挂 3 个相同的钩码。
图6-5-4
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力
计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测
力杠杆的是___A____,属于
等臂杠杆的是__C_____。
(均填字母)
图5-6
课 5.如图5-7所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,杠杆长0.4 m,在它
堂 反
的中点B处挂一重30 N的物体G。若在杠杆上A端施加竖直
馈 方向的力F,使杠杆在水平位置平衡,求F的大小。
初中物理讲义 神奇的杠杆 教师版
第八讲 杠杆◆认识最简单的机械——杠杆(1)定义:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,在物理学中叫做杠杆.杠杆是人类使用的最简单的机械,在生活和生产劳动中可以看到很多应用杠杆的实例,如:开瓶器、扳手、剪刀、天平、撬棍、铡刀、起重机、缝纫机踏板等,如图.提示:杠杆可能是独立的,也可能是某个组合机械的一部分,外形多种多样,可直可弯,可粗可细.(2)杠杆的五要素:a .支点:杠杆绕着转动的固定点(图中的O 点);b .动力:使杠杆转动的力(图中的F 1);c .阻力:阻碍杠杆转动的力(图中的F 2);d .动力臂:从支点到动力作用线的距离(图中的L 1);e .阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(图中的L 2).提示:动力臂、阻力臂是点到直线的距离(过支点作力的作用线的垂线) 力臂不一定在杠杆上. (3)力臂图的画法:A .选择支点,用O 表示B .通过力的作用点且沿力的方向画一条直线(虚线),即画出力的作用线C .过支点O 作该力的作用线的垂线段(用虚线表示)D .用大括号标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母1L (或2L )【例1】 下列关于杠杆的一些说法正确的是( )A .杠杆必须是一根直棒B .杠杆一定要有支点C .动力臂就是支点到动力作用点的距离D .当力的作用线通过支点时,力臂最大B【例2】 关于力臂,下列说法正确的是( )A .动力作用点到支点的距离为动力臂B .力臂一定在杠杆上C .杠杆的长度总是等于动力臂与阻力臂长之和D .支点到动力作用线的距离为动力臂D【例3】 试作图中A 点所施的竖直向上的力的示意图以及各力的力臂.【答案】 见上面右图【例4】 如图所示的杠杆中,动力的力臂用l 表示,图中所画力臂正确的是( )【答案】 D【例5】 请在图中画出用瓶起子启瓶盖的动力1F 的力臂1l 和阻力2F 的示意图.【答案】 如图所示.【例6】 两个和尚抬水喝!咱们找找支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂吧!能有几种答案?【答案】 挂水桶点,甲乙施力点都可以作为支点.◆杠杆中的平衡条件:(1)杠杆平衡的含义:在力的作用下,如果杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动时,我们就可以认为杠杆平衡了.说明:杠杆水平静止或倾斜静止,都属于杠杆平衡状态. (2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即=动力阻力臂阻力动力臂 用公式表示1122F l F l =,即1221F lF l =,也称作杠杆原理.(3)利用杠杆平衡条件计算1F ,2F ,1l ,2l 四个物理量时,只要已知其中的任意三个量,或已知其中的一个力和两个力臂的比,或已知其中的一个力臂和两个力的比,就可以由1122F l F l =求得未知的那个力或力臂.【例7】 关于杠杆,下列说法中不正确的是( )A .阻力臂和动力臂的比值越大,使用杠杆时越费力B .省距离的杠杆一定不省力C .使用阻力臂大的杠杆不能省距离D .支点到动力作用线的距离是支点到阻力作用线距离的两倍,平衡时动力是阻力的12【答案】 C【例8】 如果在两个力的作用下杠杆恰好平衡,则( )A .这两个力的大小一定相等B .这两个力的力臂一定相等C .这两个力的大小与它们的力臂成反比D .这两个力与它们的力臂正比 【答案】 C【例9】 要使杠杆平衡,影响动力大小的因素是( )A .动力臂B .动力臂与阻力臂C .阻力与动力臂D .阻力、阻力臂与动力臂 【答案】 D【例10】 在探究杠杆平衡条件的实验中,先把杠杆架在支架上,通过调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.当左侧钩码处于如图所示的A 位置时,应将右侧的钩码向 移动(选填“左”或“右”) 格(每格长度相同),可使杠杆在水平位置平衡. 【答案】 右 1【例11】 如图所示轻质杠杆,O 点为支点,OA =20cm ,OB =30cm ,BC =40cm .当在A 点悬挂一重40N 的重物G 时,在C 处施加的最小拉力F 为 N . 【答案】 16【例12】 在建筑工地上常用独轮车搬运泥土.一辆独轮车各部分的尺寸如图所示,设车厢和泥土的总重力1200N G =,那么运泥土时抬起独轮车至少需要用力F 为________N . 【答案】 300【例13】 如图所示,用一个可以绕O 点转动的硬杆提升重物,若在提升重物的过程中动力F 始终沿水平方向,则在如图所示的过程中,动力F (硬杆重力忽略不计)( ) A .由小变大 B .由大变小 C .先变大后变小 D .保持不变 【答案】 A◆杠杆的分类及应用(1)根据杠杆的平衡条件2112F l F l =,可把杠杆在应用中分为三种情况: ①省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,用较小动力就可以克服较大的阻力,所以能省力,但是费距离.如:手推车、瓶盖起子、扳手等.②费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,因此费力,但能省距离.如:理发剪刀、镊子、钓鱼竿等.③等臂杠杆:动力臂与阻力臂相等,动力等于阻力.如:天平、跷跷板、定滑轮等. (2)不仅生产生活中有许多杠杆,人体中的某些部位也具有杠杆功能.如牙齿咀嚼食物、手臂等.人体中的“杠杆”多数为费力杠杆,但省距离.【例14】 如图所示,下列器件中属于省力杠杆的是( )【答案】 B【例15】如图所示为园艺工人修剪树枝使用的剪刀.在用它剪断较粗的树枝时,园艺工人应当让树枝尽量()A.靠近剪刀轴O以减小阻力臂,达到省力的目的B.靠近剪刀轴O以增大阻力臂,达到省距离的目的C.远离剪刀轴O以增大动力臂,达到省力的目的D.远离剪刀轴O以减小动力臂,达到省距离的目的【答案】A【例16】下列仪器或工具在使用过程中,利用了杠杆原理的一组是()①量筒②剪刀③烧杯④试管夹⑤托盘天平⑥弹簧测力计A.①②③B.②④⑤C.①③⑤D.④⑤⑥【答案】B【例17】推门时,在门把手附近用力,很容易把门推开,而在门轴附近用力,要把门推开就很费劲了,这说明()A.推动杠杆需要的动力无论在什么情况下都可以省力B.推动杠杆需要的动力与动力臂的长短有关C.推动杠杆的动力臂越长,需要的动力就越大D.推动杠杆需要的动力都与支点的位置有关【答案】B◆复习巩固【练1】用羊角锤拔钉子,羊角锤可以看成一个杠杆,如图甲所示,如果人在柄上A点用力,力的方向与锤柄垂直,画出动力、动力臂、阻力、阻力臂.【答案】如图乙所示.画出杠杆示意图,把杠杆的五要素都标出来.具体的做法是:先要辨认杠杆,弄清物体的哪一部分是杠杆,用粗线条把杠杆的形状、轮廓表示出来.羊角锤拔钉子时,杠杆轮廓见乙图.在乙图上确定支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂.【练2】如图所示,杠杆处于平衡状态,F的力臂是()A.OF B.OD C.OC D.OA【答案】C【练3】一个杠杆已处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个作用力,那么()A.只要这个力加在阻力一边,杠杆仍可以平衡B.只要这个力加在动力作用点和阻力作用点之间,杠杆仍可以平衡C.杠杆不可能平衡,因为多了一个力D.只要这个力的作用线通过支点,杠杆仍会平衡【答案】D【练4】如图所示的杠杆处于平衡状态,若在A处的钩码组下再挂一个同样的钩码,要使杠杆重新恢复平衡,则必须()A.在B处钩码下再加挂一个同样的钩码B.在B处钩码下再加挂一个同样的钩码并移到C处C.在B处钩码下再加挂一个同样的钩码并移到D处D.把B处钩码移到C处【答案】D【练5】如图所示,轻质直杆OA可绕O点转动,直杆下端挂一重物G.现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆位置缓慢转动到图示虚线位置,在转动过程中这个直杆()A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆C.先是省力杠杆,后是费力杠杆D.先是费力杠杆,后是省力杠杆【答案】A【练6】如图所示,重物G=80N,已知OA:AB=1:3,若在竖直方向施加一个力F为多大时可以使杠杆在水平位置平衡?【答案】20N。
6.5探究杠杆的平衡条件ppt课件
24
5 分析论证、得出结论 杠杆的平衡条件: 动力χ动力臂=阻力χ阻力臂
F1·L1=F2·L2
或
F1 = L1 L2 F2
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交流与合作
你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论 是什么?
总之,杠杆的平衡条件是
F1 · L1 = F2 · L2
(
4.要使右图杠杆保持平衡,最省力的方向是 B A )
D A
5.右图为人的上肢图解,此 时手托着质量为1千克的物体, 则肱二头肌收缩时所承受的力 为( B ) A.小于9.8牛顿 B.大于9.8牛顿 C.等于9.8牛顿 D.等于1千克
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为了便于探究跷跷板怎样才能平衡,可以 对它进行简化。 用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板, 用钩码代替人。
跷跷板的简化装置:
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18
作出杠杆的五要素
L1
L2
o
F1
F2
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19
硬棒,叫做杠杆。
蹊跷板及上面列举的生产工具都是杠杆。
注意:硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即 杠杆可以是各种各样的形状.
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认识杠杆的五要素:
阻力作用线 支点到阻 力作用线 的距离 L2阻力臂 杠杆绕着转 O支点 动的固定点 L1动力臂 F2阻力 支点到动 力作用线 阻碍杠杆 的距离 课件部分内容来源于网络,如有异议侵 转动的力 权的话可以联系删除,可编辑版! F1动力 使杠杆转 动的力
八年级物理全册第十章第一节科学探究:杠杆的平衡条件(第1课时杠杆及平衡条件)课件(新版)沪科版
第一课时 杠杆及平衡条件
体验 认识杠杆 活动1:用起子起酒瓶盖。 活动2:用螺丝刀撬图钉。
(1)活动1中,起子可绕
点转动(选填“A”
“B”或“O”)。
(2)活动2中,螺丝刀可绕
点转动,手抓住
点更省力。(均选填“A”“B”“C”或“O”)
提示:(1)O (2)O A
母向
调节。某小组得到的两组实验数据如表所示:
动力 F1/N
2
动力臂 L1/cm
5
阻力 F2/N
1
1
6
2
根据实验数据,可以得出的结论是 表述均可)。
阻力臂 L2/cm
10 3 (用文字或符号
【解析】本题考查杠杆平衡条件的探究。杠杆平衡的原则是与 下沉端反方向调节平衡螺母。由表中数据可知F1L1=F2L2。 答案:左 F1L1=F2L2
3.(2013·潍坊中考)如图所示,活塞式抽水机手柄可以看作 是绕O点转动的杠杆,它在动力F1和阻力F2的作用下处于平衡 状态,则( )
A.F1·OC=F2·OA C.F1·OE=F2·OA
B.F1·OD=F2·OB D.F1·OE=F2·OB
【解析】选D。本题考查了对力臂及杠杆平衡条件的理解。动 力臂是支点到动力作用线的距离,阻力臂是支点到阻力作用线的 距离,根据动力臂和阻力臂的定义并结合题图可知,此时的动力 臂是OE,阻力臂是OB,杠杆处于平衡状态,根据杠杆的平衡条件 可知F1·OE=F2·OB。
4.实验数据及分析:
实验次数 02
阻力 F2/N
1
阻力臂 l2/m 0.04
2
3
0.02
2
0.03
3
【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件
【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件【杠杆的平衡条件及其应用】杠杆平衡条件1.探究杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动.(2)实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:可以消除杠杆自重对实验结果的影响;实验中:应调节杠杆两端的钩码的个数或位置,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是:可以方便地从杠杆上直接量出力臂.(3)结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.写成公式是:F1l1=F2l2,也可写成:F1/F2=l2/l1.2.杠杆平衡条件的应用方法(1)确认杠杆及其七要素.(2)利用公式F1l1=F2l2及变形公式F1=F2l2/l1解题.(3)要统一,即动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位要统一,并不一定要用米,可以是厘米.3.典型题例(1)最小力问题例1如图1,一端弯曲的杠杆,O为支点,在B端挂一重为10N 的重物G,OB=AC=4cm,OC=3cm,在A端加一个作用力使杠杆平衡,这个力的最小值可能是().A.10NB.8NC.13.3ND.5N解析根据杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,因F2l2一定,则F1l1一定,所以l1越大,F1越小.由图2可知,OA是最长动力臂.由OA2 =OC2+AC2,AC=4cm,OC=3cm,则OA=5cm.由G·OB=F·OA,G=10N,OB=4cm,OA=5cm,则F=8N.故选项B正确.答案 B方法技巧实际生活中常遇到杠杆的最小力问题,注意要从实物中抽象出杠杆模型.解此类问题,关键是找到最长的动力臂,找到最小力的作用点和方向.解题时要明确两点:(1)明确已知条件(此题中尤其要注意动力臂和阻力臂的确定).(2)明确解题原理(F1l1=F2l2),解题时先把已知条件列出,再将已知条件代入公式解题.(2)杠杆的再平衡问题例2如图3,杠杆挂上钩码后刚好平衡,每个钩码的质量相同,在下列情况中,杠杆还能保持平衡的是().A.左右砝码各向支点移一格B.左右各减少一个砝码C.左右各减少一半砝码D.左右各增加两个砝码解析根据杠杆平衡条件,原来杠杆左边是2×4,右边是4×2,左右相等,杠杆平衡.情况变化后,A项的做法使左边是2×3,右边是4×1,杠杆不再平衡;B项的做法使左边是1×4,右边是3×2,杠杆不再平衡;D项的做法使左边是4×4,右边是6×2,杠杆不再平衡;C项的做法使左边是1×4,右边是2×2,杠杆平衡.故只有选项C正确.方法技巧杠杆的再平衡问题的特点是:原来杠杆是平衡的,当动力和阻力同时增减相等的力ΔF或动力臂和阻力臂同时增减相等的力臂ΔL时,杠杆不能平衡(等臂杠杆除外).(3)杠杆的动态平衡问题例3如图4所示,用始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,阻力G的力臂,动力F.(选填“变大”“变小”或“不变”)解析分别画出杠杆在A、B两位置的阻力G的力臂可看出,阻力臂lG将变大,由于F的方向始终与杠杆垂直,所以F的力臂始终等于杠杆长,故F的力臂lF不变.根据公式F×lF=G×lG,∵lF、G不变,lG变大,∴F变大.答案变大变大方法技巧杠杆的动态平衡是较为复杂的问题,实质在于考查杠杆的平衡条件和力臂的物理意义.解决的关键是明确哪些量变化,哪些量不变,先假设杠杆在某处静止,再用变动为静的处理方法.(4)杠杆与滑轮的组合问题例4如图5所示,质量为m的人站在轻质木板AB的中点,木板可以绕B端上下转动,要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力的大小为(摩擦阻力忽略不计).解析本题由于将杠杆与滑轮进行了组合,所以增加了分析思考问题的难度,木板可绕B端转动,说明B点为杠杆的支点,设人拉绳子的力为F,则由于天花板上的两个滑轮均为定滑轮,它们只能改变力的方向,不能改变力的大小,故A端所受绳子的拉力为F,方向竖直向上.人对杠杆的压力是G人-F.根据杠杆的平衡条件有:F·AB =(G人-F)·A B/2,F·AB=(mg-F)·AB/2,F=mg/3.答案mg/3方法技巧首先必须正确分析出作用在杠杆上的动力和阻力的大小,然后才能用杠杆平衡的条件得出答案.(5)实验探究过程中的经典问题例5在“研究杠杆平衡条件”的实验中,为了,应让杠杆在水平位置平衡.若实验前杠杆的位置如图6(甲)所示,欲使杠杆在水平位置平衡,则杠杆左端的平衡螺母应向(选填“左”或“右”)调.该实验得出的结论是:.某同学进一步用图6(乙)装置验证上述结论,若每个钩码重0.5N,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的读数将4N(选填“<”“>”或“=”).解析经典实验通常是作为大的实验题来考的,问题多、分值大.今后中考也可能这样变化,为提高实验的覆盖面,一些重点实验将瘦身,问题减少,分值变小.但无论如何变形,其中的经典问题依然是命题的热点.杠杆不在水平位置平衡的话,杠杆本身的重力G杆对支点的力臂就不为零,这样会影响实验结论的正确得出.图甲所示的杠杆,左端下沉,右端上翘,说明左边偏重,应将平衡螺母向右调.若弹簧测力计竖直向下拉,则根据杠杆平衡的条件有:4G 钩·4l=F·2l,F=8G钩=8×0.5N=4N.弹簧测力计斜过来拉,力臂变短,力变大,应大于4N.答案消除杠杆自重对实验结果的影响(或使杠杆本身的重力对支点的力臂为0);右;动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1·l1=F2·l2);>.方法技巧探究杠杆平衡条件的题型,往往考查实验器材、过程、数据分析、结论以及对实验的反思.本题考查对实验注意事项的理解,要反思不注意这些事项的后果.许多同学只知道杠杆要在水平位置平衡,不清楚杠杆为什么要在水平位置平衡,阅读了这道题的解析后应该明白问题的答案了.(6)生产与生活中的杠杆问题例6商店里常用案秤称量货物质量,如图7所示,称量时,若在秤盘下粘一块泥,称量的结果比实际质量(选填“大”或“小”);若砝码磨损了,称量的结果比实际质量(选填“大”或“小”);若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,称量的结果比实际质量.(选填“大”或“小”)解析案秤是一不等臂的杠杆,若秤盘下粘一块泥,相当于物体质量增大,此时就要增加砝码来平衡增加的物体,则读数就要比物体的实际质量大;若砝码磨损了,则砝码的质量比它实际的质量要小,用它去平衡物体时仍按其上标的示数进行读数,则结果比物体的实际质量大;若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,则左侧的力与力臂的乘积减小,由于右侧的力臂不变,只有砝码的质量减小,此时称量的结果比实际量小.答案大大小方法技巧案秤的使用实质为教材中天平的使用的迁移,同学们一定要灵活运用所学的知识去解决实际问题.。
探究杠杆的平衡条件实验报告
探究杠杆的平衡条件实验报告实验目的:实验原理:杠杆是一种简单机械装置,由杠杆臂和支点组成。
杠杆的平衡条件可以通过杠杆的力矩平衡来描述。
力矩平衡是指杠杆的力矩的和为零,即力矩的乘积等于力的乘积。
根据力矩平衡原理,可以得出杠杆的平衡条件为“左力乘左力臂等于右力乘右力臂”。
实验器材:1.杠杆臂2.支点3.锚点4.重物5.细线6.尺子7.钳子实验步骤:1.将支点固定在桌子上,确保杠杆稳定。
2.将杠杆臂与支点连接,并将锚点固定在杠杆臂上。
3.在杠杆臂的另一侧,挂上重物,用细线将重物与杠杆臂固定。
4.使用尺子测量左力臂和右力臂的长度。
5.调整锚点的位置,使得杠杆保持平衡。
6.测量左力和右力的大小,以及杠杆的长度。
7.重复实验多次,记录实验数据。
实验数据和结果:实验数据表明,通过调整锚点的位置,可以使杠杆保持平衡。
左力臂乘以左力等于右力臂乘以右力。
根据实验数据计算得出的力矩平衡结果与理论预期相符。
实验讨论与分析:1.实验表明,杠杆的平衡条件可以通过力矩平衡来解释。
根据力矩平衡原理,可以得出杠杆的平衡条件为“左力乘左力臂等于右力乘右力臂”。
2.在实验过程中,我们发现调整锚点的位置可以使杠杆保持平衡。
这表明杠杆的平衡与支点的位置有关,支点越靠近重物一侧,杠杆越容易平衡。
实验结论:通过实验我们探究了杠杆的平衡条件,并发现可以通过力矩平衡来解释杠杆的平衡。
实验结果与理论预期相符。
实验总结:本次实验通过搭建杠杆实验装置,探究了杠杆的平衡条件。
实验结果与理论预期相符,验证了力矩平衡原理在杠杆上的适用性。
实验过程中我们还发现杠杆的平衡与支点的位置有关,支点越靠近重物一侧,杠杆越容易平衡。
这个实验让我们更深入地理解了杠杆的原理和应用。
初三物理杠杆和杠杆平衡条件知识精讲
初三物理杠杆和杠杆平衡条件知识精讲杠杆和杠杆平衡条件1. 杠杆(1)定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这种硬棒叫做杠杆。
(2)杠杆的七要素:二力、三点、两臂2. 杠杆的平衡条件F1L1=F2L23. 杠杆的分类和应用:(1)省力杠杆特点:动力臂大于阻力臂省力费距离实例:钳子、撬棍、刹车踏板、铡刀、瓶盖起子、独轮车等。
(2)费力杠杆特点:动力臂小于阻力臂费力省距离实例:镊子、钓鱼杆、缝纫机脚踏板、人的前臂、理发剪子等。
(3)等臂杠杆特点:动力臂等于阻力臂不省力也不费力实例:天平例1. (1999年全国物理竞赛试题)地面上有一条大木杆,抬起A端需用力300N,抬起B 端需用力200N。
这条木杆的______端较粗,整个木杆的重量(所受的重力)为_____N。
分析:在抬动木杆的过程中,抬的力是动力,大木杆所受的重力是阻力,。
两次支点不同,但是动力臂大小相等,阻力重力不变。
抬A时用力大,所以重心离B远,也就是A端粗。
列出两次的平衡条件:L=L1+L2F1L=GL2(1)F2L=GL1(2)(1)+(2) G=F1+F2=500N答案:A 500N例2. 如图所示,O为杠杆的支点,为了提高重物G,用一个跟杠杆保持垂直的力F使杠杆由竖直位置转动到水平位置,在这个过程中()A.杠杆始终保持是省力的B.杠杆始终是费力的C.先是省力的,后是费力的D.先是费力的,后是省力的分析:G是阻力,开始时阻力臂为零,逐渐增大到L。
F是动力,动力臂始终不变,所以先是动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
后是动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。
答案为C。
例1:(1992年全国应用物理竞赛试题)为了避免杆秤损坏,制秤时在杆秤两端各包上质量相等或相近的两块小铜片。
现在秤尾的铜片脱落丢失,主人怕影响秤的准确性,把另一端的铜片也取了下来。
用这样的杆秤来称量,结果是()A. 称量时的读数比实际质量大B. 称量时的读书比实际质量小C. 不论两铜片的质量是否完全相等,都可以恢复秤的准确性D. 只有在两铜片的质量完全相等的情况下,才能恢复秤的准确性分析:将秤杆两端的铜包皮取去,秤的平衡将被破坏,由于秤尾距提扭(相当于转轴)较远,则该处铜包皮对提扭产生的力矩较大,估量端的铜包皮取走后,秤尾将向上翘起。
杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件在力学中,杠杆是一种利用力的乘法原理来增加力量的器械。
它由两个主要部分组成:杠杆臂和支点。
杠杆原理的应用范围广泛,从简单的剪刀到复杂的机械工具都可以看到杠杆的身影。
然而,要使杠杆保持平衡,有一些条件需要满足。
本文将详细介绍杠杆的平衡条件及其应用。
一、要使杠杆保持平衡,需要满足以下两个条件:1. 力矩平衡条件力矩是力对于旋转轴的转动效果的量度。
在杠杆上,力矩是由施加在杠杆上的力对于支点的距离产生的。
平衡的条件是,所有作用在杠杆上的力矩之和等于零。
数学上,力矩可以用以下公式表示:力矩 = 力 ×距离当所有力矩之和等于零时,杠杆处于平衡状态。
这意味着,如果一个力矩的大小增加,那么另一个力矩必须减小,以保持平衡。
2. 力的平衡条件除了力矩平衡条件外,杠杆也必须满足力的平衡条件。
即,所有作用在杠杆上的力之和等于零。
在杠杆上,力可以分为两种类型:作用在支点上的支持力和作用在其他位置的载荷力。
支持力是使杠杆保持平衡的关键,它提供了一个抵消载荷力的作用。
二、杠杆的应用1. 增加力的作用杠杆的一个主要应用是增加力的作用。
通过改变施力点和支点之间的距离,可以以较小的力产生更大的力矩。
这使得人们能够更轻松地承受大量的重量或施加更大的力。
举个例子,开启一个僵硬的门。
如果你在门的边缘施加力,门可能很难打开。
但如果你将施力点移至靠近门铰链的位置,就能轻松打开门。
这是因为靠近门铰链的位置距离支点更远,从而生成更大的力矩,以克服门上的摩擦力。
2. 制造平衡另一个常见的杠杆应用是制造平衡。
杠杆可以用于平衡不平衡的物体或系统。
通过调整质量分布或改变支点的位置,可以使整个系统达到平衡状态。
举个例子,平衡秤就是一个使用杠杆原理的应用。
当你在一侧放置一定质量的物体时,平衡秤的另一侧会上下移动,直到两侧的力矩平衡。
这样就可以精确地测量物体的质量。
3. 调节速度和力的传递最后,杠杆还可以用于调节速度和力的传递。
通过改变施加力的位置和支点的位置,可以改变输出力的大小和方向。
11.1.2 杠杆的平衡条件
B.右端下降 D.无法判断
3.下面有关杆秤(如图所示)的说法中不正确的是(B ) A.若秤砣比标准秤砣小,测得值偏大; B.若秤砣上沾泥,卖方占便宜; C.用提扭A所测的范围大些; D.若铁秤盘下隐藏一大块磁铁,称量时卖方占便宜。
二、填空题。
1.如图所示是人的手臂水平举重的动作,若不计手臂自重,
动力×动力臂=阻力×阻力臂 (3)通过实验得到的杠杆平衡条件是___________.
7、下图是小明同学三次实验的情景,实验时每个钩码重0.5N,杠 杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在上表中。 (1)请将表格中的实验数据补充完整。 (2)小明的第3次实验存在错误,其错误是 。
实验 次数
动力 F1/N
解:由F1l1=F2l2 得:
l2 0.07m =2.57×104N F2 2.57×104N 3kg = 2.57t m = g = =2.57 × 10 10N·kg—1
F2 =
F 1 l1
=
200N×9m
解:(略)。
究竟小猴和小兔谁分的萝卜重?
答:小猴分得的萝卜重,萝卜平衡时,粗的那端力 臂短,根据杠杆平衡条件,粗的那端萝卜更重。
O的距离之比 3:2
。
9.小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中, (1)实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡,其目的是 便于在杠杆上直接读出力臂的大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响。 ______________________________________. (2)杠杆平衡后,小明在图甲所示的A位置挂上两个钩 4 个钩码,使杠杆在水平位置平衡. 码,可在B位置挂上__ (3)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉, 若每个钩码重1N.当杠杆在水平位置平衡时,测力计的 示数将大于 ___(选填“大于”、“等于”或“小于”)1N.
八年级下学期第四章--杠杆及杠杆的平衡条件
阿基米德:给我一个支 点,我能翘起整个地球
杠杆的定义
在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆 注:杠杆不一定是一根直棒,它可以是各种不同的形状.
生活中的杆杆:
杠杆的五要素
支点的位置可以是固定的,也可以是变化的, 但一定是杠杆上的一点,或者是一个轴,转动 总是绕这个点进行的.
支点:(如图中O点)杠杆绕着转动的固定点叫做杠杆的支点. 动力:(如图中F1)使杠杆转动的力. 阻力:(如图中F2)阻碍杠杆转动的力. 注意:在杠杆的使用过程中,动力与阻力的规定并不是非常明确 的.这主要是从人们使用杠杆要达到某种目的的角度来分类的.
探究杠杆平衡条件实验
实验目的:探究杠杆平衡的条件
这样做的目的是: 可以直接在杠杆上读出 力臂的大小 。
实验器材:带刻度的均匀杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码和细线等。
实验步骤: 1.把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位 置平衡。
2.将钩码分别挂在杠杆的两侧,调节钩码位置,使杠杆在水平位置保持平衡。 3.多次改变钩码的数量和位置,重复实验,并记录实验数据。
【答案】(1)右、右、水平、便于从杠杆上直接读出力臂的大小; (2)个数、位置、重新平衡; (3)动力×动力臂=阻力×阻力臂;
动力臂:(如图中l1)从支点到动力作用线的距离叫做动力臂.
动力作用线就是通过动力作用点,沿动力的方向所画的直线.动力 臂就是从支点到动力作用线所画的垂线长,也就是几何学中的点 线的距离,而决不是从支点到动力作用点的距离.
阻力臂:(如图中l2)从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂.
(同动力臂)
例题
例1、下列关于杠杆的说法中,错误的是( ) A.杠杆可以是直的,也可以是弯的 B.动力、阻力使杠杆转动方向相反,但他们的方向不一定 C.支点可以在杠杆的端点,也可以在力的作用线之间 D.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
杠杆平衡条件
甲
乙
力的作用线
O
OL1
图乙
提问: 你的实验结论与你的假设一致吗? 你的结论是什么?
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1 ·L1=F2 ·L2
= F1
L2
F2
L1
意义:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的 几分之一。
判断杠杆的平衡:
若
满足:F1L1= F2L2 满足:F1L1≠F2L2
1.提出问题: 杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、 阻力臂之间存在着怎样的关系?
2. 猜想与假设:
假设一: F1+L1=F2+L2
假设二: F1-L1=F2+L2
假设三: F1/L1=F2/L2
假设四: F1 ·L1=F2 ·L2
设计方案: 把跷跷板进行“简化”
温馨提示:
L1 O L2
F1
F2
1.调节木尺两端的平衡螺母,使木尺在水平位置平衡.
杠杆的平衡条件
一、杠杆的五要素
支 点(o):杠杆绕着转动的固定点。
动 力(F1):促使杠杆转动的力。 阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力。 动力臂(L1):从支点到动力作用线的距离 阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的距离
(力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直
线,用虚线表示)
金钥匙 力臂的画法:
O L1
L2
实验 次数
左边 动力F1/N 距离L1/cm
右边 阻力F2/N 距离L2/cm
1
F1
F2
2
3
进行实验与收集证据:
实验次数 左 边
右边
F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 2
3
做一做
1.把杠杆左边改用弹簧测力计竖直拉使其水平平衡 (图甲),能否得出以上结论? 2.保持阻力F2及左右两边距离不变,用测力计斜拉 杠杆仍使其水平平衡(图乙),你有什么发现?你认 为发生这种现象的原因是什么? (F1变大了!)
关于杠杆的知识点
关于杠杆的知识点一、杠杆的定义。
1. 在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。
这个固定点叫做支点(用字母O表示)。
2. 杠杆可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬棒,例如撬棒、跷跷板、剪刀等都是杠杆。
二、杠杆的五要素。
1. 支点(O)- 杠杆绕着转动的固定点。
例如,用撬棒撬石头时,撬棒绕着与地面接触的那一点转动,这一点就是支点。
2. 动力(F₁)- 使杠杆转动的力。
如撬石头时,人对撬棒施加的力就是动力。
3. 阻力(F₂)- 阻碍杠杆转动的力。
撬石头时,石头对撬棒的压力就是阻力。
4. 动力臂(L₁)- 从支点到动力作用线的距离。
这里要注意是点到线的距离,是垂直距离。
例如,撬棒的支点到人手施加力的作用线的垂直距离就是动力臂。
5. 阻力臂(L₂)- 从支点到阻力作用线的距离。
同样是垂直距离,撬棒的支点到石头对撬棒压力作用线的垂直距离就是阻力臂。
三、杠杆的平衡条件。
1. 实验探究。
- 实验器材:带刻度的杠杆、支架、钩码若干。
- 实验步骤:- 调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量力臂。
- 在杠杆两边挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。
- 记录动力、动力臂、阻力、阻力臂的数据。
- 改变钩码的数量和位置,多次实验。
- 实验结论:杠杆的平衡条件是动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,即F₁L₁=F₂L ₂。
2. 应用。
- 根据杠杆的平衡条件,可以进行相关的计算。
例如,已知杠杆的动力臂、阻力臂和阻力大小,求动力大小,可根据公式F₁ = F₂L₂/L₁进行计算。
四、杠杆的分类。
1. 省力杠杆。
- 特点:动力臂大于阻力臂(L₁>L₂),根据F₁L₁ = F₂L₂可知,动力小于阻力(F₁<F₂),省力但费距离。
- 实例:撬棒、羊角锤、铡刀等。
例如,撬棒撬石头时,撬棒的动力臂较长,用较小的力就可以撬起较重的石头,但手移动的距离比石头被撬起的距离大。
三力作用的杠杆平衡条件
三力作用的杠杆平衡条件杠杆的奥秘就像是一种魔法,听起来高深,其实很简单。
想象一下,一个小朋友在秋千上玩,前面那根杠杆一抬,后面的秋千就飞得老高。
哎呀,那种感觉简直爽得不行。
杠杆的工作原理其实就像三个人在一块儿拼命合作,大家分工明确,最后一起达到目标。
比如,一个人负责推,一个人负责拉,最后的结果就是秋千摇得更欢。
这就是我们所说的三力作用,听起来复杂,实际就是大家齐心协力的好榜样。
我们要说的杠杆平衡条件,简单来说就是这个杠杆两端的力量得平衡,才能不晃悠悠地倒下。
想象一下,桌子上放了个大西瓜,左边重,右边轻,结果那西瓜就跟坐滑梯似的,呼啦一下子就滑下来了。
所以,我们需要找到那个“平衡点”,这个平衡点就像是金子般珍贵,稍有不慎,整个局面就会被打破。
想一想,生活中也是这样啊,工作和娱乐得平衡,才能过得舒心。
说到力的作用,我们可以拿个简单的例子:大家一起玩拔河。
两边的人越拉越紧,感觉就像是气氛越来越火热。
这个时候,如果一方的人不够劲,或者另一方人多,结果就是一边被拉得远远的。
拔河就是一个很好的杠杆平衡的展示。
就好比生活中,有时候工作重,压力大,就得找点乐子来调整调整。
没有乐趣的生活,就像无味的水,没法提神啊。
杠杆的作用还可以用在很多地方,比如家里的工具箱。
想象一下,拧螺丝的时候,用个小扳手跟大扳手,效果可真不一样。
小扳手得费好大劲,结果可能还是拧不动。
而大扳手用上去,就轻松多了。
这个时候,大家就得好好思考一下,力的大小和距离如何影响最终的结果。
要知道,力气不大的人,如果用得巧,那也能做到很多事情,这就是智慧和力量的结合。
再说杠杆的支点。
支点就像是我们生活中的一些关键时刻。
有些事情放在对的地方,结果就会变得不一样。
就好比找对象,得找对人,才能一起走得长久。
如果随便找个人,那就像是把杠杆支点放错了,最终的结果可能让人失望。
支点是关键,平衡也是关键,这两者缺一不可。
生活中也有很多人喜欢走极端,像是那些非黑即白的思维。
人教版八年级物理下册课件 12-1 第1课时 杠杆及其平衡条件
杠杆的平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂 (F1l1=F2l2)
在杠杆的使用中,杠杠的平衡状态是一种非常重要的状态。 杠杆满足什么条件时才会平衡呢?下面我们一起探究。
探究实验:杠杆的平衡条件
实验步骤: (1)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
思考:怎么调?调到水平平衡的目的是什么?
调节方法:杠杆哪端高,就向哪端调节平衡螺母。 目的: (1)保证力臂沿杠杆,便于测量;
例题
1.如图所示,小明利用铁架台、带有刻度的杠杆、 细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为 0.5 N ) 等实验器材,探究杠杆的平衡条件。 (1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于 平衡 (填“平衡”或 “不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 左 调节,这样做的 目的是消除杠杆自重对实验的影响。 (2)将杠杆调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂 2 个钩码, 才能使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图丙所示,小明用弹簧测力计替代钩码,先在B点竖直向下拉使杠杆平衡,然后 将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐 渐___变__大____(填“变大”或“变小”),原因是______拉__力__力__臂___变__小_________。 (4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是____C____。(填序号) A. 使测量数据更准确 B. 多次测量取平均值减小误差 C. 避免偶然性,使实验结论具有普遍性
动力
F1 /N
1 2 3 2
动力臂
l1 /cm
15 10 10 20
阻力
F2 /N
3 2 2 4
八年级物理下册 11.1 杠杆 第1课时 杠杆平衡条件及应用教案 教科版(2021学年)
2017春八年级物理下册11.1 杠杆第1课时杠杆平衡条件及应用教案(新版)教科版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017春八年级物理下册11.1 杠杆第1课时杠杆平衡条件及应用教案(新版)教科版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2017春八年级物理下册11.1 杠杆第1课时杠杆平衡条件及应用教案(新版)教科版的全部内容。
第十一章机械与功本章内容概述本章是在前面学习过力学的基础上,研究杠杆、滑轮、斜面、轮轴等简单机械,认识力与功,理解做功有快慢之分,并进一步研究简单机械的机械效率。
通过本章学习,我们应该对力学知识获得进一步理解:能从常见工具和器械中识别出杠杆和滑轮,知道杠杆、滑轮的特点和应用,会使用简单机械改变力的大小和方向,能正确计算简单机械的机械效率。
本章共分5节:1.第1节“杠杆”,本节讲述了杠杆的概念和分类,要求学生能从生活中的简单机械中识别出杠杆;本节有一个重要的实验探究“杠杆的平衡条件”,在教学中不仅要使学生通过探究活动得到结论性、规律性的知识,而且要通过探究活动掌握初步的科学探究方法.2.第2节“滑轮”,本节讲述了定滑轮、动滑轮的概念、特点和实质,并进一步学习了滑轮组的特点和组装。
3.第3节“功、功率",让学生理解做功的两个必要因素,掌握功大小的计算,然后通过熟悉的实例引导学生感受到做功的快慢问题,再用速度的方法类比得到功率的概念,结合速度的公式、单位,讲述功率的公式和单位,再通过例题帮助学生掌握功率的计算;最后认识功的原理,知道使用一切机械都不省功.4。
第4节“机械效率”,本节是在学习了功、功率的计算的基础上,引导学生理解有用功、总功的概念并掌握机械效率的计算,知道实际提高机械效率的方法。
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解惑:杠杆的支点以及真正的杠杆平衡条件
广州番禺王耀强
一、问题的起因来自下题:
很明显,A点是支点,这是毫无问题的。
但平常的习题中,常常也可以把B点看作支点来解题,那到底怎么样的点可以看作支点?
为什么A、B点都可以看作支点?
二、杠杆
杠杆是绕着一个点转动的刚体。
而这个支点可以是静止不动的一个点,也可以是一个运动的点。
运动与静止是相对的,通常以地面作为参考系。
那么很明显,A点是静止的,而B、C点是绕着A点转动。
(本文中,忽略杠杆的重力、质量、转动惯量等)
三、杠杆平衡
当杠杆静止或匀速转动时,杠杆是平衡的。
如果是变速转动,杠杆是不平衡的。
四、杠杆的支点
指甲钳中,假定B、C点是绕着A点做匀速圆周运动,杠杆平衡。
由于ABC是刚体,A、B、C点之间的相对位置是固定的。
所以,如果把B点看作支点,相对于B点来说,A、C点都是做匀速圆周运动。
同样的,把C点看作支点,相对于C点来说,A、B点也是做匀速圆周运动。
所以,无论是把A点,还是B、C点看作支点,
都符合杠杆的概念:刚体绕着一个点转动。
而且,杠杆都是平衡的,力矩之和都为零。
其实,不单是A、B、C点可看作支点,杠杆上其它位置也可以看作支点,
甚至是杠杆外某一个相对于杠杆的位置是固定的点也可以看作是支点。
五、真正的杠杆平衡条件:
平常所说的杠杆平衡条件是指,动力与阻力的力矩之和为零。
其实,杠杆不但受到动力、阻力这两个力,在固定静止的支点处也是受到(约束)力的作用的。
也就是说,通常的杠杆中,杠杆是受到3个力作用的力矩。
所以,真正的杠杆平衡条件是,“3”个力的力矩之和为零。
这其实是刚体转动平衡条件。
指甲钳中,当以下图中的D点为支点,那么A、B、C点处的3个力矩之和为零时,杠杆平衡。
六、以一个简单的例子解释:真正的杠杆平衡条件是,“3”个力的力矩之和为零。
下图中的杠杆(其实可以看做是动滑轮的杠杆模型),无论是以A、B、C、D、(杠杆外的)E点为支点,力矩之和M A+M B+M C=0都成立。
七、证明。