第六章 · 第一节
杠杆
杠杆五要素 · 杠杆平衡条件 · 省力/费力/等臂杠杆
🧪 互动实验:杠杆平衡条件验证
💡 拖动滑块改变动力臂 L1、阻力 F2 和阻力臂 L2,计算所需的动力 F1
F2 × L2
36 N·cm
所需动力 F1
9 N
杠杆类型
省力
📋 实验结论
杠杆平衡条件:F1×L1 = F2×L2。动力臂越长,所需动力越小(省力);动力臂越短,所需动力越大(费力)。
📝 例题精讲
💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
一根杠杆,动力臂 L1 = 20cm,阻力臂 L2 = 5cm,阻力 F2 = 60N。求动力 F1 是多少?这是什么类型的杠杆?
🔍 解题过程
1
已知:L1 = 20cm,L2 = 5cm,F2 = 60N
2
代入公式:F1×L1 = F2×L2
F1 = F2×L2/L1 = 60N × 5cm / 20cm = 15 N
3
判断类型:L1(20cm) > L2(5cm),动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。F1(15N) < F2(60N),确实省了力。
✅ F1 = 15N,是省力杠杆
用撬棒撬石头,石头对撬棒的阻力为 1200N,阻力臂为 0.2m,动力臂为 1.8m。要用多大的力才能撬动石头?
🔍 解题过程
1
已知:F2 = 1200N,L2 = 0.2m,L1 = 1.8m
2
计算:F1×L1 = F2×L2
F1 = F2×L2/L1 = 1200N × 0.2m / 1.8m ≈ 133.3 N
3
分析:只需约 133N 的力就能撬动 1200N 的石头,省力约 9 倍。撬棒是省力杠杆的典型应用。
✅ 需要约 133.3N 的力(撬棒是省力杠杆)
下列工具中,属于费力杠杆的是哪些?属于省力杠杆的是哪些?
①筷子 ②撬棒 ③天平 ④镊子 ⑤瓶起子 ⑥钓鱼竿
🔍 解题过程
1
费力杠杆(L1 < L2):动力臂小于阻力臂
①筷子 ④镊子 ⑥钓鱼竿 —— 费力但省距离,方便操作
2
省力杠杆(L1 > L2):动力臂大于阻力臂
②撬棒 ⑤瓶起子 —— 省力但费距离
3
等臂杠杆(L1 = L2):
③天平 —— 动力臂等于阻力臂,不省力也不费力
✅ 费力:①④⑥;省力:②⑤;等臂:③
✏️ 练习巩固
💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
杠杆平衡条件是?
A动力 + 阻力 = 动力臂 + 阻力臂
B动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂
C动力 / 动力臂 = 阻力 / 阻力臂
D动力臂 = 阻力臂
关于力臂,下列说法正确的是?
A力臂是支点到力的作用点的距离
B力臂是支点到力的作用线的垂直距离
C力臂是动力作用点到阻力作用线的距离
D力臂总是等于杠杆的长度
关于费力杠杆(如镊子、筷子),下列说法正确的是?
A费力杠杆的动力臂大于阻力臂,省力但费距离
B费力杠杆的动力臂小于阻力臂,费力但省距离
C费力杠杆的动力臂等于阻力臂
D费力杠杆既省力又省距离
🧠 知识点问答
老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!