内容正文:
专题20 探究杠杆平衡条件的实验题
抓住考点学
1.命题点
(1)让支点处于杠杆中央的目的:减小杠杆自重对实验造成的影响。
(2)杠杆平衡螺母的调节:左高左调、右高右调。
(3)实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止,目的是便于测量力臂。
(4)本实验多次测量的目的是避免实验的偶然性,得出普遍规律。
(5)用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码,当测力计由竖直方向拉变成倾斜拉,要使杠杆仍保持平衡,测力计的示数会变大,是因为拉力的力臂变小。
(6)实验数据分析。
(7)实验结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)
2.解决杠杆平衡条件的探究问题基本要领
(1)知道杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。实验前应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是方便从杠杆上量出力臂。
(2)实验结论:杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,写成公式为F1l1=F2l2。
(3)还可以利用动力乘以动力臂是否等于阻力乘以阻力臂来判断杠杆平衡与否。
根据考点考
【例题1】在“探究杠杆平衡条件”实验中,利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验,实验装置如图所示。
O
·
(1)调节杠杆在水平位置平衡时,发现杠杆右端下沉。应把杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)实验时仍然使杠杆在水平位置平衡,这样做有什么好处? 。
(3)记录的实验数据如下表。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
3.0
10
2.0
15
2
2.5
20
2.5
20
3
1.0
30
1.0
30
根据表中的信息,得出“F1l1=F2l2”的结论。这个结论是否具有普遍性? 。
原因是: 。
(4)如果用杠杆一端挂钩码另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验。请分析说明用这种方法做实验的好处。 。
【例题2】(2020四川广安)在探究“杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、每个重力都为0.5N的钩码若干个。V
(1)实验前将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是:______和消除杠杆自重对实验的影响;
(2)如甲图所示,杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码,那么杠杆的______ (选填“右”或“左”)端下沉;
(3)在乙图中,将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向,如果要继续保持杠杆在水平方向静止,测力计的示数要______(选填“变小”“不变”或“变大”);
(4)如果忽略杠杆自重对实验的影响,则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡,弹簧测力计对杠杆的最小拉力为______。
结合考点练
1.小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验时应先调节杠杆在 位置平衡,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向 (选填“左”或“右”)调。
(2)杠杆平衡后,小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应在B位置挂上 个钩码。
(3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据:
实验次数
F1(N)
l1 (cm)
F2 ( N)
l2( cm)
1
2
5
△
10
2
3
10
2
15
3
2
30
3
☆
上表中空格处所缺的数据是:△= ,☆= ;
(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是 。
2.(2020江苏淮安)在“探究杠杆的平衡条件“实验中:
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示:若使杠杆在水平位置平衡,则应将杠杆的平衡螺母向 调节。
(2)杠杆调节平衡后,在如图乙所示A点悬挂3个钩码(每个钩码重力为0.5N),在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置再次平衡,此时弹簧测力计示数F1= N.重复多次实验,进一步探究杠杆的平衡条件。
(3)某小组的实验数据如下表所示,得到与其他组不一样的结论:动力与阻力F1成正比关系。你认为该结论可靠吗? 。并说明理由: 。
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1
15
1.5
10
2
2
15
3
10
3
3
15
4.5
10
3.(2020四川自贡市)小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究杠杆的平衡条件实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或