本期公基輕松學(xué)的主題是:物理常識中的杠桿原理。
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一、概念
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。
古希臘科學(xué)家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言:“給我一個支點(diǎn),我就能撬起整個地球!”說的正是杠桿原理。
二、公式
杠桿平衡原理的公式為:動力x動力臂=阻力x阻力臂
動力是使杠桿轉(zhuǎn)動的力,阻力是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力,力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離,又分為動力臂和阻力臂。
三、要素
杠桿要素:動力、阻力和支點(diǎn)
四、分類
根據(jù)杠桿的動力臂與阻力臂之間的關(guān)系,可將杠桿分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿。
1、省力杠桿
動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿
特點(diǎn):省力、費(fèi)距離。因其動力臂較長,動力較小,所以省力
例如:鍘刀,開瓶器,扳手、撬棍、指甲刀、動滑輪、千斤頂、訂書機(jī)、門、老虎鉗、拔釘子用的羊角錘、剪鐵皮的剪刀及剪鋼筋用的剪刀等。
2、費(fèi)力杠桿
動力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿
特點(diǎn):費(fèi)力、省距離。因其動力臂比阻力臂短,動力比阻力大,所以費(fèi)力
例如:釣魚竿、鑷子,筷子,手臂、扇子、湯勺、起重機(jī)、縫紉機(jī)腳踏板、晾衣桿、船槳、裁縫用的剪刀、理發(fā)師用的剪刀、手握鋼筆寫字、用長掃帚掃地時等。
3、等臂杠桿
若動力和阻力相等則為等臂杠桿
特點(diǎn):既不省力也不費(fèi)力,又不多移動距離
例如:天平、定滑輪等
五、擴(kuò)充考點(diǎn):中國古代記載物理學(xué)知識的著作
早在2300多年前,我國古代思想家墨子的《墨經(jīng)》中就包含了豐富的關(guān)于力學(xué)、光學(xué)、幾何學(xué)、工程技術(shù)知識和現(xiàn)代物理學(xué)、數(shù)學(xué)的基本要素。
《墨經(jīng)》中有關(guān)于力、力系的平衡和杠桿、斜面等簡單機(jī)械的論述;記載了關(guān)于小孔成像和平面鏡、凹面鏡、凸面鏡成像的觀察研究。
2.(多選題)物理原理在日常生活中被廣泛運(yùn)用,給人們帶來了很大的便利,例如杠桿原理。下列工具運(yùn)用到杠桿原理的有( )。
3.(單選題)杠桿是生活中最常見的簡單機(jī)械。下列屬于費(fèi)力杠桿的是( )。
4.(判斷題)不倒翁的設(shè)計運(yùn)用到杠桿原理。( )
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