【必考实验】一题到位 实验十一 探究杠杆的平衡条件

通过实验探究杠杆的平衡条件；培养学生实验操作能力和总结归纳能力。 在学习二力平衡时，如果作用在物体上的几个力相互平衡，物体就处于平衡状态。因为杠杆会转动，所以杠杆在动力和阻力作用下静止时，与二力平衡的情况是不同的，杠杆平衡是否与力的大小和力的作用位置有关？ 对杠杆处于平衡状态时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在的关系可能是：或。 带刻度的杠杆、支架、细铁丝环、钩码、弹簧测力计、刻度尺。 杠杆是否平衡是由动力、阻力、动力臂和阻力臂共同决定的。为了研究其平衡条件，可以在杠杆处于静止状态时，分别测出动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2，然后经过大量数据的对比、分析，归纳得出杠杆的平衡条件。 1．把杠杆支到支架上，将杠杆的重心位置作为支点的位置，并调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样可以消除杠杆的自重对平衡的影响； 2．在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（这样可以直接从杠杆上读出力臂的大小），如图所示。这时杠杆两侧受到的作用力等于各自钩码所受的重力，力臂为悬挂点到支点的距离； 3．设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2，把F1、F2、L1、L2的数值填入表格中； 4．改变钩码个数和位置，多做几次实验，将实验得到的数据填入表格中。 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.5 10 15 1.5 10 15 2 2 20 40 4 10 40 3 3 20 60 6 10 60 …… 分析实验数据，发现每次杠杆平衡时，动力与动力臂的积总是等于阻力与阻力臂的积。 。 1．钩码要用弹簧测力计测出它的重力，力臂要用刻度尺量出（杠杆上无刻度值时）或直接读出； 2．实验中应进行多次实验，得出普遍规律，防止结论的偶然性； 3．实验中应通过改变钩码个数和钩码位置相结合的方式进行多次实验，而不能用只改变钩码个数或只改变钩码位置的方法多次实验。 1. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每个小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。 （1）如图甲所示，杠杆静止在如图所示的位置，此时杠杆______（选填“达到”或“没达到”）平衡状态，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，应将螺母适当往______（选填“左”或“右”）调； （2）使杠杆保持水平并静止，这样调的目的是便于测量______； （3）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.取平均值减小误差 B.使实验结论具有普遍性 （4）如下图，在杠杆上A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂______个相同的钩码；杠杆水平平衡后，小明又将A、B点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格，杠杆的______（选填“左”或“右”）侧下沉； （5）将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆衡______（选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （6）如下图所示，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，此时杠杆的类型与______相同（选填“筷子”或“老虎钳”）；用弹簧测力计代替钩码的好处是______；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”）。若用弹簧测力计倾斜拉杠杆，水平平衡时弹簧测力计读数为F2，则F1______F2（选填“<”“>”或“＝”），由此得到“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”的实验结论是______的（选填“正确”或“错误”）； （7）如下图是公园里的跷跷板，若要使静止跷跷板发生转动，小男孩可以采取的做法是______。 2. 小强在“探究杠杆的平衡条件”实验中，采用了如图所示的实验装置。 （1）器材安装好后杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆______（选填“处于”或“不处于”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调； （2）如图乙所示，调节好杠杆后在杠杆左边距离支点第3格处挂了4个钩码，每个钩码的重力均为0.5N。在右侧第4格处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为______N； （3）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计从原来位置逐渐向右倾斜