中考物理实验专题突破针对训练实验18探究杠杆平衡的条件

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探究杠杆平衡的条件 初中物理实验

探究杠杆平衡的条件 初中物理实验

《探究杠杆平衡的条件》
【注意事项】 1.用测力计作阻力时,应保持测力计与杠杆成 垂直状态。同时还应注意不能使测力计的指针与刻度 板摩擦。 2.调好杠杆平衡进行实验之后不得再调整平衡 螺母。 3、交代杠杆在挂钩码前处于水平位置的目的。
杠杆的平衡条件:
1.杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时, 我们就说杠杆平衡。
实验一《探究杠杆平衡的条件》
【仪器和器材】杠杆,测力计,钩码,线,方座支 架。 【实验方法】 1.安装、调整杠杆 将杠杆安装在方座支架上,安装时注意使杠杆 的支撑轴成水平。调整平衡螺母,直到杠杆平衡。 2.研究动力和阻力相等的平衡 取数目相同的两组钩码,一组作动力,一组作 阻力。把它们分别挂在杠杆的两臂上,先把动力臂长 度固定,改变阻力臂的长度直到杠杆平衡。这样做3 至4次,看每次动力臂和阻力臂的长度是否相等。把 最后一次数据记入表中。
《探究杠杆平衡的条件》
3.研究动力和阻力不相等的平衡 在杠杆两臂分别挂上2个和4个钩码。改变阻力臂的 长度,直到杠杆平衡。改变动力臂的长度重复实验。看 每次的动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积是否 相等。把最后一次读数记入表中。 4.用测力计作阻力进行实验 在杠杆的一臂挂上3个钩码作动力,在同一臂上用测 力计向上拉杠杆作为阻力,一直到杠杆平衡。然后记下 测力计的读数以及动力臂、阻力臂的数值。这样做几次, 看阻力与阻力臂的乘积和动力与动力臂的乘积是否相等。 5.分析数据 分析以上数据可以看出杠杆的平衡条件是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂。
次数
1 2 3 4 5 6
动力 F1/N
阻力 F2/N
动力臂 l1/m
阻力臂 l2/m
杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂。
F1 l1 F2 l2

2020中考物理考前突击重点专题训练 探究杠杆平衡的条件

2020中考物理考前突击重点专题训练  探究杠杆平衡的条件

专题训练 探究杠杆平衡的条件1.(2019·青岛)探究杠杆的平衡条件。

如图所示,是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。

(1) 实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向________调。

(2)实验中,两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码,如图乙所示,如果两人决定只改变左侧钩码的位置,则向________移动,才能使杠杆在水平位置重新平衡。

改变钩码的个数及位置,并进行多次实验。

(3)实验后,两位同学将所得的数据分析处理,最终得到杠杆的平衡条件为_________。

2.(2019·镇江)小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F 1和阻力F 2,l 1和l 2分别表示动力臂和阻力臂。

他的实验思路是:改变F 2、l 1和l 2,测得杠杆平衡时所需的拉力F 1,来寻找F 1、F 2、l 1和l 2四个物理量之间的关系。

已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N ,杠杆上每一格长10cm 。

(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿 方向拉杠杆,并使之在 位置平衡;(2)小飞首先保持F 2和l 1不变而改变l 2,所获得的实验数据如表格所示。

第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示,则F 1= N ,此时杠杆的类型与 (选填“筷子”或“老虎钳”)相同;(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:①保持不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1。

3.(2019·苏州)利用杠杆开展相关实验探究:(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示。

则应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡;(2)如图乙所示,在A点挂3个重力均为0.5N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为N;若在第(1)小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验,弹簧测力计的示数会(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);(3)始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图内所示,此过程中,弹簧测力计拉力的示数会(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),拉力的大小。

初中物理实验—探究杠杆的平衡条件

初中物理实验—探究杠杆的平衡条件

初中物理实验——探究杠杆的平衡条件一、课标要求:知道简单机械,探究并了解杠杆的平衡条件。

二、实验导入:杠杆是一种常见的简单机械。

在现实的日常生活和生产中,杠杆有着非常普遍的应用。

如日常用到的剪刀、称量物体质量的天平、起瓶盖用到的起子、挖土时用的铁锹等等,都属于杠杆。

杠杆的平衡状态是指静止状态或匀速转动,那么杠杆处于平衡状态时应该满足什么样的条件呢?三、实验目标1、探究杠杆的平衡条件。

2、经历实验探究的过程,提高学生的实验设计、动手操作的能力。

3、经过小组的协作,提升学生与他人的合作与交流能力。

四、实验器材带有刻度和的杠杆与支架、钩码若干、细线。

五、实验过程1、提出问题杠杆的五个要素是指:支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(L1)、阻力臂(L2),杠杆在动力和阻力的共同作用下能够处于平衡状态,那么杠杆在平衡时应该满足什么样的条件呢?根据本实验的探究目的,提出你的问题?_______________________________。

2、猜想与假设猜想:根据所提出的问题,你认为杠杆在平衡时,应该满足的平衡条件是_____ __________________________________。

3、制定计划和进行实验(1)调节杠杆的平衡。

将杠杆的中点挂在支架上,如图所示,思考,此时杠杆是否处于平衡?调节杠杆在________位置平衡,主要的目的是什么?______________________。

(2)在杠杆的两端挂上不同数量的钩码。

根据你的实验,回答,在杠杆左端挂的钩码数为______个,挂在右端的钩码数为______个。

(3)移动钩码,使杠杆重新平衡。

杠杆两端所受到的力和此时钩码的重力是什么样的关系?____________,把左边的受到的力看作动力,则动力F1,则F1=____N;把右边受到的作用力看作阻力F 2,则F2=_____N。

(4)测量力臂。

从杠杆上读取动力作用线到支点的距离L1=_____cm,阻力作用线到支点的距离L2=_____cm。

2024年中考物理实验专项突破(全国通用版):实验15 探究杠杆的平衡条件(解析版)

2024年中考物理实验专项突破(全国通用版):实验15 探究杠杆的平衡条件(解析版)

实验15探究杠杆的平衡条件基础考点梳理1.实验装置图2.实验前(1)杠杆状态的判断:静止时(包括水平位置静止和非水平位置静止)均达到平衡状态(2)选中点作杠杆支点的目的:消除杠杆自重对实验的影响,此时杠杆重力的作用线通过支点,重力的力臂为0(3)平衡螺母的作用及调节方法:作用:调节杠杆平衡;调节方法:左高左调,右高右调(4)调节杠杆在水平位置平衡的目的:a.便于测量力臂;b.避免杠杆自重对实验的影响3.实验操作(1)弹簧测力计的读数(2)实验时调节杠杆水平平衡的目的:消除杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂4.实验数据分析(1)分析实验数据时发现的问题a.实验数据如下表所示,计算出的结果不符合杠杆平衡条件,出现问题的原因是弹簧测力计没有竖直向下拉.实验序号动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1 3.80.15 3.00.10b.实验数据如下表所示,得出杠杆平衡条件应为F1=F2,l1=l2的错误结论,原因是没有改变力的大小和位置,多做几组实验,得出普遍规律.实验序号F1/N l1/cm F2/N l2/cm 123232333334343(2)分析实验数据,得出结论:杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2.5.多次实验的目的:让结论具有普遍性,避免偶然性.6.杠杆平衡条件的应用(根据F1l1=F2l2)(1)要使杠杆达到平衡状态,判断另一端钩码的数量或需要移动的位置.(2)杠杆平衡时,在杠杆两边同时加减相同的钩码或将两边的钩码移动相同的距离,判断杠杆向哪端倾斜.7.实验时将一端的钩码换成弹簧测力计(如图)(1)优点:能直接测量出拉力的大小,实验操作更方便.(2)操作注意事项①实验时弹簧测力计应该沿竖直方向拉杠杆,沿竖直方向拉的目的是方便读出或测出力臂的大小.斜拉也可以达到实验目的,但是力臂的大小不好测量.②弹簧测力计使用前需重新调零.(3)保持钩码的数量和位置不变,弹簧测力计竖直拉与倾斜拉的相关判断①如果只将弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,则弹簧测力计的示数变大,这是因为拉力的力臂变小,如图中l1<l2.②竖直向下拉时,拉力最小.③不管竖直拉还是倾斜拉,拉力与其力臂的乘积不变.8.实验结论拓展:杠杆在两个力的作用下平衡时,F1l1=F2l2,此时动力作用的效果与阻力作用的效果互相抵消.如果杠杆受到动力F1、F2和阻力F3三个力的作用,杠杆的平衡条件是F1l1+F2l2=F3l3典型例题赏析实验结论:杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)1.在做“探究杠杆的平衡条件”的实验时.(1)将装置放在水平桌面上,静止时如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向__右___(选填“左”或“右”)调节,这样操作是为了消除杠杆自重对实验的影响.要点1.平衡螺母的调节:实验前杠杆左高左调,右高右调,实验过程中不能调节平衡螺母.(2)小明挂上钩码并调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,在下表中记录数据,然后改变钩码的数量和钩码的位置重复上述实验,其目的是让实验结论更具有普遍性.第1、2次杠杆平衡时的数据已填入下表,图乙是第3次杠杆平衡时的情景,此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据为__1__、为___0.15__.实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1 2.50.220.25220.15 1.50.23 1.50.1①②要点2.结论普遍性的操作:应多次改变动力或阻力的大小、作用点(位置)、方向.(3)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.(4)(科学推理)(2022安徽)第3次实验后,小明用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右侧悬挂的悬线(保持上端悬点不动),如图乙,不计摩擦,杠杆不能(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是由于力不变,但力臂减小.要点3.关键点解读:滑轮推动悬线实质改变的是力的方向,没改变力的大小,力的方向改变则力臂变小(5)(2022宜宾)如图丙所示,由杠杆的平衡条件可知杠杆的左(选填“左”或“右”)端会下沉;要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变两侧钩码各自数量的前提下,仅需把左侧钩码向右移动一格.(6)(装置改进)(2022河南)实验小组对探究过程交流、讨论后,按图丁所示又进行了实验,老师肯定了他们的做法,并指出用弹簧测力计斜拉也能避免得出“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”的结论,因为这样做改变了拉力方向总是和杠杆垂直的情况.在测量拉力F的力臂时,小组内有不同的意见,你认为拉力F的力臂应为OB(选填“OA”“OB”或“AB”).要点4.将钩码换成弹簧测力计的优点:可以连续改变拉力的方向、直接读出力的大小.注:力臂是支点到力的作用线的距离.(7)(支点位置对结论影响)(2021湘潭)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的中心位置保持在O点不变,将支点换到O′点,如图戊所示,发现A点处只挂1个钩码,杠杆仍然保持平衡,若每个钩码的重为0.5N,则杠杆重力为__0.5___N,由此可知,将杠杆支点设在__O_(选填“O”或“O′”)点进行实验,能避免杠杆自身重力影响实验结论的得出.要点5.杠杆的中点作为支点:使得杠杆的重心落在支点上,避免杠杆自重对实验结论产生影响.(8)(宽杠杆问题)(2021陕西)如图己是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态,若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,力臂是线段___OB___(选填“OA”“OB”或“AB”),此时杠杆__仍能____(选填“仍能”或“不能”)保持平衡.(9)(科学论证)(2022益阳)当货车所载货物重心太靠后时,货车会翘起来,如图庚所示,这样容易造成交通安全事故.若以后轮为支点,货物对货车压力F的力臂用l1表示,货车重力G的力臂用l2表示,货车之所以会翘起来,是因为Fl1__>__Gl2.(选填“>”“<”或“=”)2.小明利用杠杆做“探究杠杆的平衡条件”实验;(1)实验前,杠杆处于静止状态如图甲所示,此时杠杆是平衡状态(填“是”或“不是”),为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调,此时调节杠杆水平位置平衡的目的是便于测量力臂,消除杠杆重对实验的影响;(2)杠杆调平衡后,在左侧A位置挂上钩码,且保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变(如乙图),调节右侧悬挂钩码的数量和位置,使杠杆始终在水平位置平衡,记录对应的力F和力臂L1大小,绘制成图像如图丙所示。

中考物理必考专题突破 实验18 探究杠杆平衡的条件(解析版)

中考物理必考专题突破 实验18 探究杠杆平衡的条件(解析版)

实验18 探究杠杆平衡的条件一.选择题(共8小题)1.下列有关“探究杠杆的平衡条件”的表述中,错误的是()A.杠杆静止或匀速转动,我们就说此时杠杆处于平衡状态B.安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,使之在水平位置平衡C.如图保持测力计悬挂的位置不变,若斜向下拉,测力计示数会变大D.测量过程中,若测力计指针不在刻度线上,为方便读数可适当调节平衡螺母【解答】解:A、杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆就处于平衡状态,故A正确;B、在“研究杠杆的平衡条件”实验时,为了便于测量力臂,要先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,故B正确;C、弹簧测力计改为斜向下拉后,其力臂小于作用点到支点的距离,力臂变小,拉力就会大,因此弹簧测力计的示数将变大,故C正确;D、“探究杠杆的平衡条件”的实验过程中不能调节平衡螺母,故D错误。

故选:D。

2.如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置,若每个钩码的质量为50g,为了让杠杆在水平位置平衡,下列判断正确的是()(g取10N/kg)A.在A点挂4个钩码能使杠杆平衡B.在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,能使杠杆平衡C.用弹簧测力计在B点拉,无论如何改变用力方向都要省力D.用弹簧测力计在A点拉,无论如何改变用力方向都要费力【解答】解:每个钩码重力为F=0.05kg×10N/kg=0.5N,设每个小格长度为L,则支点左侧力与力臂的乘积为:1N×3L=3N×L;A、在A点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为:2N×2L=4N×L>3N×L,杠杆不能平衡,故A错误;B、在B点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,杠杆右侧力与力臂的积为:0.5N×5L=2.5N×L<3N×L,杠杆不能平衡,故B错误;C、用弹簧测力计在B点用弹簧测力计竖直向下拉,根据杠杆平衡条件知,1N×3L=F×5L,最小拉力为0.6N;当力的方向改变时,力臂减小,使力臂小于3L时,拉力要大于1N,杠杆费力,用弹簧测力计在B点拉,当力臂为3L时,拉力为1N.根据杠杆平衡条件知,当改变用力方向,使力臂小于3L时,拉力要大于1N,杠杆才能平衡,要费力,故C错误;D、用弹簧测力计在A点用弹簧测力计竖直向下拉,根据杠杆平衡条件知,1N×3L=F×2L,最小拉力为1.5N;当力的方向改变时,力臂减小,无论如何改变用力方向力都要大于1.5N,都要费力,故D正确。

探究杠杆平衡条件实验报告

探究杠杆平衡条件实验报告

探究杠杆平衡条件实验报告探究杠杆平衡条件实验报告引言:杠杆平衡条件是物理学中一个重要的概念,它描述了一个物体在平衡状态下所满足的条件。

通过实验,我们可以更深入地了解杠杆平衡条件的原理和应用。

本文将探究杠杆平衡条件的实验过程和结果,并对实验结果进行分析和讨论。

实验目的:通过实验验证杠杆平衡条件,并观察杠杆平衡时的现象。

实验器材:1. 杠杆2. 支点3. 物体(如砝码)4. 测力计5. 尺子实验步骤:1. 将杠杆放置在支点上,确保杠杆可以自由旋转。

2. 在杠杆的一侧悬挂一个物体(如砝码),并调整位置,使其与支点之间的距离为d1。

3. 在杠杆的另一侧使用测力计,将其固定在杠杆上,并调整位置,使其与支点之间的距离为d2。

4. 逐渐增加或减小测力计的读数,直到杠杆平衡。

5. 记录测力计的读数,并测量d1和d2的值。

实验结果:在实验过程中,我们观察到以下现象:1. 当测力计的读数增加时,杠杆的平衡点向物体一侧移动。

2. 当测力计的读数减小时,杠杆的平衡点向物体另一侧移动。

3. 当测力计的读数等于零时,杠杆保持平衡状态。

实验分析:根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 杠杆平衡条件成立,即杠杆在平衡状态下满足力矩平衡条件。

2. 在杠杆平衡时,杠杆两侧的力矩相等。

3. 杠杆平衡的位置取决于物体与支点之间的距离和施加在杠杆上的力的大小。

实验讨论:通过本次实验,我们深入了解了杠杆平衡条件的原理和应用。

杠杆平衡条件在日常生活中有着广泛的应用,例如梯子的平衡、剪刀的平衡等。

了解杠杆平衡条件可以帮助我们更好地理解这些现象。

然而,实验中可能存在一些误差。

首先,测力计的读数可能存在一定的误差。

其次,杠杆和支点的摩擦力也可能对实验结果产生一定的影响。

为了减小误差,我们可以使用更精确的测力计和尺子,并在实验中尽量减少杠杆和支点的摩擦。

结论:通过本次实验,我们验证了杠杆平衡条件,并观察到了杠杆平衡时的现象。

实验结果表明,杠杆平衡条件成立,并且杠杆平衡的位置取决于物体与支点之间的距离和施加在杠杆上的力的大小。

2020年中考物理-《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练

2020年中考物理-《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练

《杠杆平衡条件实验和计算》考点+训练探究杠杆平衡的条件是力学中重要的实验,而利用杠杆平衡条件计算是初中物理学生能灵活掌握的技能,中考中,杠杆平衡是重要的一个考点,各省市在历年考试中都有题出现。

一、实验:探究杠杆平衡条件:1、实验器材与装置图:杠杆、钩码、弹簧测力计等2、实验操作(1)调节杠杆平衡:调节杠杆的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡;杠杆平衡的调节方法:实验前平衡螺母左高左调,右高右调;(2)在杠杆的左、右两端分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置再次平衡;(3)根据钩码的质量,分别算出左、右两端钩码对杠杆的拉力F1、F2,量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2,填入表格;(4)改变钩码个数或改变钩码在杠杆上的位置继续实验,再做两次并分别将数据记录在表格中;(5)分析实验数据,得出结论。

3、交流反思(1)实验前让支点处于杠杆中央,调节杠杆在水平位置平衡的目的是避免杠杆自身重力对实验造成的影响;(2)实验中调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于直接从杠杆上读取力臂;(3)平衡螺母的作用是实验前调节杠杆在水平位置平衡,实验过程中不能再调节平衡螺母;(4)多次实验的目的是避免偶然性,使结论具有普遍性;(5)将杠杆一端的钩码换成弹簧测力计的好处是能直接测出拉力的大小,实验操作更方便,但一定要注意沿竖直方向拉动,以便测量力臂;如果测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,仍保持杠杆平衡,测力计的示数会变大,因为力臂会变小;(6)数据分析时,要注意不同的物理量不能进行加减计算,但可以进行乘除法计算,如不能进行F 1+L 1的计算,可以进行F 1L 1的计算。

4、实验结论:杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,数学表达式:F 1l 1=F 2l 2或1221F L F L (动力臂是阻力臂的n 倍,动力就是阻力的1n) 二、利用杠杆平衡条件计算:1、题型分析 (1)已知F 1、F2、L 1、L 2四个量中的三个计算第四个量,通过将F 1l 1=F 2l 2变形,再直接带入求解即可。

初中及中考物理重点实验综合复习训练:杠杆平衡条件(附答案)

初中及中考物理重点实验综合复习训练:杠杆平衡条件(附答案)

初中及中考物理重点实验综合复习训练:杠杆平衡条件【重要考点精练一】***1.(2021•湖北模拟)(1)如图1甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向调节。

图1(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂个相同的钩码;之后在A、B两点再各增加1个钩码,杠杆将(选填“不动”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 N(每个钩码重0.5N)。

2.(2021·广东模拟)如图2所示,小梦学习小组利用铁架台、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0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。

(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节。

(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。

使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量。

在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆(选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。

(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,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(选填“变大”或“变小”),原因是。

(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是(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****3.“探究杠杆平衡条件”的实验中,把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图3甲所示的位置,(1)为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的平衡螺母,使它向(填“左”或“右”)移动。

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实验十八探究杠杆平衡的条件
◎核心考点: 【设计与进行实验】
1.实验器材:杠杆、钩码若干、铁架台、刻度尺;
2.实验步骤:
①把杠杆支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆 在水平方向 平衡;
②把三个钩码挂在杠杆两侧(左边2个,右边1个),移动钩码的位置,使杠杆仍在水平方向平衡(下图)。

把支点左方的钩码对杠杆的作用力(等于钩码受的重力)当作阻力,把支点右方的钩码对杠杆的作用力当作动力,将动力F 1,动力臂L 1,阻力F 2,阻力臂L 2的数值填入表中。

③在左方钩码下再增加2个钩码,位置不变,移动右方钩码位置,使杠杆重新在水平方向平衡,将实验数据也填入表中。

④在杠杆两侧挂上个数相同的钩码,移动钩码位置,使杠杆在水平位置平衡,将测得的力和力臂记在表中。

⑤如下右图所示,把钩码挂在杠杆一侧,用弹簧测力计在同侧竖直向上拉住杠杆,使杠杆在水平位置平衡,把钩码拉杠杆的力当作阻力,把弹簧测力计拉力当作动力,将力和力臂的数据填入表中。

实验记录
【分析和论证】由表格可知:动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。

【实验结论】
杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为2211l F l F ⨯=⨯ 【交流与评估】
(1)实验前调整杠杆在水平位置平衡(第一次):
①平衡螺母调节原则:左偏右调,右偏左调; ②在水平位置平衡的目的:方便测量力臂;
③让杠杆的重心在支点上的目的:重力的力臂为0,消除杠杆的重力对实验的影响。

(2)实验时让杠杆在水平位置平衡(第二次)的目的:方便读出力臂大小。

(2)实验应多次测量:改变钩码的质量和钩码的位置,使结论具有普遍性; (3)将一端钩码换成弹簧测力计的相关分析;
①好处:能直接读出拉力的大小,实验操作更方便; ②拉动方向:竖直向下拉动(与钩码同侧时竖直向上拉动);
③弹簧测力计从竖直拉变为倾斜拉,拉力力臂变小,测力计示数变大;
(4)杠杆处于平衡状态的判断:静止或匀速转动状态。

(5)在杠杆支点处用弹簧测力计施加一个垂直杠杆向上的力是否会影响杠杆的平衡:不影
响,这个力的力臂为0。

(6)弹簧测力计斜拉和竖直拉方案的评估。

(7)杠杆平衡条件在生活中的应用。

(8)实验中,为了方便测量力臂,所以力臂和力都是垂直关系,容易误导得出杠杆的平衡
条件是:动力×动力作用点到支点距离=阻力×阻力作用点到支点距离。

因此应该改变
力的方向进行实验。

◎针对训练
在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1 N的钩码。

(1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡,应将平衡螺母适当往(选填“左”或“右”)调。

(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,以两边钩码的重力分别为动力F1和阻力F2,对应的力臂为L1和L2,由此可得杠杆的平衡条件为:。

实验中进行多次实验的目的是(选填“A”或“B”)。

A.取平均值减少误差
B.使实验结论具有普遍性
(3)将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆____________(选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”)。

(4)如图戊所示,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F为_____N;保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F大小将(选填“变大”、“不变”或“变小”)。


(5)某同学通过图乙、丙、丁的数据得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。

这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是他没有多次实验。

(6)如果在杠杆的中点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究过程中(选填“影响”或“不影响”)杠杆的平衡,理由是:。

(7)下列四个因素中,不会带来实验误差的是______。

A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间摩擦力偏大
(8)小组的其他同学进行了如下研究:
A.如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?
B.若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?
他们设计了如图所示的实验:
①根据如图己所示的结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1=_________。

(F1、F2、F3的力臂分别为L1、L2、L3)
已庚
②如图庚所示,弹簧测力计的拉力为动力F1,钩码重力为阻力F2,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:F1L1总是大于F2L2,其原因是__________________________。

答案:右;
(2)2211l F l F =;B ; (3)左端下沉; (4)1;变大; (5)改变力的方向;
(6)不影响;这个力过杠杆的支点,力臂为零,不会影响到杠杆的平衡; (7)A ;
(8)①3322l F l F +;②杠杆自身重力影响;。

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