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數學杠桿原理

發布時間: 2021-09-04 11:18:29

A. 杠桿原理數學

10千克

B. 科學中的杠桿原理和數學有什麼關系

教學目標】 科學概念:
1、杠桿有三個點:用力點、支點和阻力點。
2、用力點到支點的距離大於阻力點到支點的距離時省力;
用力點到支點的距離等於阻力點到支點的距離時不省力也不費力; 用力點到支點的距離小於阻力點到支點的距離時費力。
3、杠桿原理在生活中廣泛使用,給人們的生活帶來更多省力和方便。 過程與方法:
1、科學小游戲:提供一根金屬撬棍和金屬支點,由學生上台分別用食指按壓撬棍兩端,激發全體學生的探究熱情。
2、學生用自己的文具擺一擺杠桿,揭示杠桿的三個基本點,引出杠桿尺的研究。 3、杠桿尺的探究實驗:教師說明和演示杠桿尺的實驗探究方法,學生進行杠桿尺實驗探究並填寫實驗記錄,最後進行杠桿尺實驗的數據分析得出杠桿原理。 4、換位實驗:數字化撬棍原理器的實驗探究,分析數據,進一步理清杠桿原理。 5、找一找生活中杠桿類工具的杠桿原理。包括:井水抽水機、羊角榔頭拔釘子。 情感態度價值觀:
1、體會有效體驗,認真實驗,獲取證據,用證據來檢驗推測的重要性。 2、體驗科學探究的樂趣,在科學學習中尊重他人意見,敢於提出不同見解,樂於合作與交流。
3、體會科技提升生活質量,熱愛科技創新的科學意識。 【教學重難點】
教學重點:通過實驗,體會和理解杠桿原理,找出生活中的杠桿原理。 教學難點:用實驗探究的方法理解杠桿原理。 【教學准備】 △ 學生實驗:
1、游戲實驗材料:一根金屬棒、一個金屬支點。
2、學生分組實驗材料:每組准備杠桿尺(機械實驗盒)、兩盒砝碼。 3、學生實驗材料:數字化撬棍原理器(教師自製教具)

C. 怎樣從數學的角度解釋杠桿原理

你是在問為什麼杠桿原理成立吧。

據我的經驗,初中與高中都沒有講為什麼。

以下是我個人理解及證明:

1:實驗事實證明是這樣;

2:數學分析如下圖

(點擊圖片就可打開圖)

已知:L1,L2,桿勻速轉動,求證L1*F1=L2*F2

證明:設經過極短時間,則產生了位移a,b,

因為時間極短,所以可認為高x=a,y=b

要滿足勻速,則正負功要相等,即F1*x=F2*y,

所以F1/F2=y/x=b/a=L2/L1(三角形相似)

因此F1*L1=F2*L2

極限在高中競賽題常用

D. 怎樣從數學的角度解釋杠桿原理最好有圖示

杠桿又分稱費力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿,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。即:動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數式表示為F1· L1=F2·L2。式中,F1表示動力,L1表示動力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,要使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,阻力就是動力的幾倍。
中文名
杠桿原理
外文名
lever principle
別 稱
杠桿平衡條件
表達式
F1· L1=F2·L2.
提出者
阿基米德
提出時間
公元前245年左右
應用學科
物理科學
適用領域范圍
杠桿力學
適用領域范圍
建築,物理,機械
原理提出
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言:「給我一個支點,我就能撬起整個地球!」,這句話便是說杠桿原理。
阿基米德在《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。
阿基米德
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
(5)相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,而且據此原理還進行了一系列的發明創造。據說,他曾經藉助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的船隻順利下水,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,在中國歷史上也早有關於杠桿的記載。戰國時代的墨子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。
概念分析
編輯
在使用杠桿時,為了省力,就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿;如果想要省距離,就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力,也可以省距離。但是,要想省力,就必須多移動距離;要想少移動距離,就必須多費些力。要想又省力而又少移動距離,是不可能實現的。
杠桿的支點不一定要在中間,滿足下列三個點的系統,基本上就是杠桿:支點、施力點、受力點。
其中公式這樣寫:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1×L1=F2×L2這樣就是一個杠桿。
動力臂延伸
杠桿也有省力杠桿跟費力的杠桿,兩者皆有但是功能表現不同。例如有一種用腳踩的打氣機,或是用手壓的榨汁機,就是省力杠桿 (動力臂 > 阻力臂);但是我們要壓下較大的距離,受力端只有較小的動作。另外有一種費力的杠桿。例如路邊的吊車,釣東西的鉤子在整個桿的尖端,尾端是支點、中間是油壓機 (力矩 > 力臂),這就是費力的杠桿,但費力換來的就是中間的施力點只要動小距離,尖端的掛勾就會移動相當大的距離。
兩種杠桿都有用處,只是要用的地方要去評估是要省力或是省下動作范圍。另外有種東西叫做輪軸,也可以當作是一種杠桿的應用,不過表現尚可能有時要加上轉動的計算。
古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳千古的名言:"假如給我一個支點,就能撬起地球"這句話不僅是催人奮進的警句,更是有著嚴格的科學根據的。

E. 杠杠原理隱藏的數學原理

杠杠原理隱藏的數學原理
阿基米德在《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;
(5)相似圖形的重心以相似的方式分布。
而數學中規定:所謂點到直線的距離就是過點作直線的垂線,則垂足到該點的距離即是。那麼既然力臂L是過支點作的力度作用線的垂線,所以力F1理應與力臂L1垂直。
杠桿平衡原理在中學幾何求線段比值中的應用,充分體現了數理相互滲透、數理巧妙結合、數理融會貫通的精神,這種思維模式對於靈活運用數理知識解題顯得尤為重要。

F. 杠桿原理在數學里怎麼

我就不搞圖片了,比如一個天秤,他的支點(能把天秤搞平衡的一個點)那裡有根柱子站住(常規的天秤)
左邊有一個點,點下面放東西,右邊也有一個點,點下放東西讓他平衡。這時,為了測出實際重量左邊的點和右邊的點對於支點的距離相同(重量a×距離c=重量b×距離c 測試b要多少克的砝碼才等於a)
支點不同時也差不是不能算出精確重量(重量a×距離b=重量c×距離d)左邊假設有5克重的沙子,他上面的距離說是5 5×5=25
在距離1這里放上砝碼克沙子讓他平衡,這時,因為砝碼是×1的,沙子×5,所以沙子要是放在距離1的地方要5×5=25
望採納

G. 杠桿原理及公式

  1. 杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂。

  2. 公式:F1×L1=F2×L2變形式:F1:F2=L1:L2動力臂是阻力臂的幾倍,那麼動力就是阻力的幾分之一。

  3. 杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。

  4. 通過力的作用點沿力的方向的直線叫做力的作用線

  5. 從支點O到動力F1的作用線的垂直距離L1叫做動力臂

  6. 從支點O到阻力F2的作用線的垂直距離L2叫做阻力臂

  7. 杠桿平衡的條件(文字表達式):動力×動力臂=阻力×阻力臂

    動力臂×動力=阻力臂×阻力,即L1×F1=L2×F2,由此可以演變為F1/F2=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。

  8. 假如動力臂為阻力臂的n倍,則動力大小為阻力的1/n"大頭沉"

  9. 動力臂越長越省力,阻力臂越長越費力.

  10. 省力杠桿費距離;費力杠桿省距離。

  11. 等臂杠桿既不省力,也不費力。可以用它來稱量。在力學里,典型的杠桿(lever)是置放

H. 簡單數學問題,杠桿原理。求詳細解答!

那是一個估算數,不需要詳細解答!

I. 杠桿原理的原因

我來從理論上分析為何這個公式成立:運用能量守恆定律。杠桿在平衡時才得出你提問的那個平衡公式。而力所做的功(該力產生的能量)等於:力的大小*力的方向移動的距離。杠桿左右兩端只能做圍繞支撐點(可以看作圓心)作圓弧運動,凡是經過支撐點(圓心)的力都不做功,因為支撐點是固定的,力通過該點都不產生位移,能量也為零。所以,運用力的分解原理,杠桿一端所受的力都可以分解成垂直於杠桿的力與平行於杠桿的力,該兩個力中,平行於杠桿的力(實際就是沿著杠桿方向的力)因為通過圓心而不做功,而垂直杠桿的力要達到兩邊平衡(能量守恆):力*位移 兩邊要相等。位移的大小就是圓弧的長度,因為杠桿兩端只能作標准圓周運動:由數學得知,圓弧長度只與半徑成正比,那就得出了:力*半徑 要兩半相等,而該垂直力的力臂就是半徑的長度,由此得出該公式的成立。

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