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省力杠杆有哪些?
相信很多人都听过阿基米德的一句名言——“给我一个支点,我可以撬起整个地球”。那么我们思考,他是想怎样把地球翘起来呢?这就是我们这节要讲解的内容——杠杆。
【杠杆的概念】
杠杆的定义: 一根硬棒,在力的作用下能够绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆。
【杠杆的五要素】
1、支点: 2、动力; 3、阻力; 4、动力臂; 5、阻力臂
下面具体解释什么是五要素
(1)支点:杠杆可以绕其旋转的点O;
(2)动力:使杠杆转动的力F1;
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力F2;
(4)动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离L1;
(5)阻力臂:从支点O到动力F2作用线的距离L2;
如上图所示,力F为动力,而物体的重力为阻力,通过实验可知杠杆处于平衡态时,其动力F1、动力臂L1和阻力F2、阻力臂L2满足:F1L1=F2L2;
【杠杆平衡】
当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时,杠杆将处于平衡状态,这种状态叫做杠杆平衡,但是杠杆平衡并不是力的平衡。
杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。
【等臂杠杆】
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,当L1=L2时,有F1=F2;
此时动力与阻力的大小是相等的。这样的杠杆我们叫做等臂杠杆。
与省力杠杆和费力杠杆相比,等臂杠杆不省力,也不省距离。
常见的省力杠杆有:天平与定滑轮。
【省力杠杆】
如果某个杠杆,其动力臂比阻力臂大,这个杠杆就是省力杠杆。
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:
F1=F2L2/L1
显然,动力臂比阻力臂大,即L1L2时,F1F2
此时动力比阻力要小。
【费力杠杆】
如果动力臂比阻力臂小,那么该杠杆就是费力杠杆。这也可以利用数学关系来证明。
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:
F1=F2L2/L1
显然,动力臂比阻力臂小,即L1<L2时,F1<F2
【杠杆的应用】
生活中,我们随处可见利用杠杆原理的工具,例如下图
【等臂杠杆】
天平就是利用等臂杠杆的原理,即动力臂等于阻力臂,来实现测量物体质量的。因为动力臂等于阻力臂,所有左右两个托盘内的重力相等,根据重力与质量的关系(G=mg),被测的质量就等于砝码的质量加上游码的质量了
【省力杠杆】
利用撬棍来翘石头,就是典型的省力杠杆。从本质上来看,我们希望用较小的力,来把很重的石头翘起来。
虽然省力杠杆省了力,不过也费了距离.
【费力杠杆】
利用鱼竿来钓鱼,就是利用的费力杠杆
【练习】
如图所示,一轻质杠杆的支点在O点,左边A处挂两个钩码,右边B处挂上一物体后,杠杆在水平位置上平衡.如果在A的下面再挂一钩码,则必须把物体移挂在C处才能使杠杆水平平衡.若BC=5cm,AO=15cm,每个钩码的质量m都为50g,求OB的长度和物体的质量M.
【解答】解:
(1)当左边A处挂两个钩码,右边B处挂上一物体后:
∵杠杆水平平衡,
∴2mg×OA=Mg×OB,
即:100g×15cm=M×OB,﹣﹣﹣﹣﹣①
(2)当在A的下面再挂一钩码,把物体移挂在C处,
∵杠杆水平平衡,
∴3mg×OA=Mg×OC=Mg×(OB+BC),
150g×15cm=M×(OB+5cm)﹣﹣﹣﹣﹣②
(3)由①②联立方程组解得:
OB=10cm,M=150g.
答:OB的长度为10cm、物体的质量为150g.
在分析杠杆平衡问题时,不能仅仅以力的大小来判断,一定要从基本知识考虑,做到解决问题有根有据,切忌凭主观感觉来解题,要对杠杆平衡条件熟悉掌握和运用。
生活中有哪些省力杠杆和费力杠杆还有等臂杠杆~
1、省力杠杆省力杠杆有哪些:瓶器、榨汁器、胡桃钳、撬棍、扳手、钳子、拔钉器、开瓶器、铁皮剪刀、钢丝钳、指甲剪、汽车方向盘等。
2、等臂杠杆省力杠杆有哪些:天平省力杠杆有哪些,定滑轮,跷跷板、衣裳挂、挂钟等。
3、省力杠杆由力省力杠杆有哪些的作用线到支点的距离叫做力臂。根据公式F1L1=F2L2可得,力臂越长力就越小。省力杠杆,顾名思义,其动力臂较长,动力较小,所以省力。但是通常省力杠杆省了力气会相应的费距离。等臂杠杆是杠杆的一种,动力臂和阻力臂长度相同,既不省力也不费力,既不省距离也不费距离。
扩展资料:
1、省力杠杆
省力杠杆动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。虽然省力,但是费了距离。也就是说当力臂的长度(以支点O为分界线)大于阻力臂的长度时,这便是省力杠杆。
2、等臂杠杆
在我国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨家曾经总结过这方面的规律,在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。这两条对杠杆的平衡说得很全面。里面有等臂的,有不等臂的省力杠杆有哪些;有改变两端重量使它偏动的,也有改变两臂长度使它偏动的。
参考资料来源:百度百科-省力杠杆
参考资料来源:百度百科-等臂杠杆
省力杠杆有哪些
生活中的省力杠杆有瓶器、榨汁器、胡桃钳、撬棍、扳手、钳子、拔钉器、开瓶器、铁皮剪刀、钢丝钳、指甲剪、汽车方向盘等。省力杠杆是动力臂较长,动力较小,所以省力。但是通常省力杠杆省了力气会相应的费距离。
动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力。虽然省力,但是费了距离。也就是说当力臂的长度(以支点O为分界线)大于阻力臂的长度时,这便是省力杠杆。
设动力臂为L1,阻力臂为L2,当L1大于L2时为省力杠杆。F1*L1=F2*L2,L1L2,F1F2。
杠杆原理
(1)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量,它们将平衡;
(2)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量,重的一端将下倾;
(3)在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量,距离远的一端将下倾;
(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替,只要重心的位置保持不变。