28探究杠杆的平衡条件-2022-2023学年八年级物理下册重难点突破复习

重难点突破：28探究杠杆的平衡条件 【知识清单】 探究杠杆的平衡条件 1、平衡状态：当杠杆处于静止或匀速转动状态时，我们就说杠杆平衡了。 2、实验前：调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是：①排除杠杆自重对杠杆平衡的影响；②便于从杠杆上直接读出力臂数值。 3、实验步骤：（1）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。 （2）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。 4、实验结论：杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂 写成公式 也可写成： 5、评估与交流：（1）进行多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性； （2）当弹簧测力计没有与杠杆垂直时，弹簧测力计示数会变大，因为弹簧测力计倾斜，力臂变小，力变大。 【典例分析】 例1.在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）如图甲所示，实验前，杠杆右端下沉，则应将左端的平衡螺母向　 　（选填“左” 或“右”）调节；实验过程前，调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是　 　； （2）当弹簧测力计由图乙所示M位置倾斜至如图丙所示N位置时，拉力　 　； （3）如图丁所示，杠杆在水平位置平衡，如果在杠杆两侧各增加一个相同的钩码，则杠杆　 　（选填“左”或“右”）端将下沉； （4）如图戊所示，实验小组进一步“探究杠杆的机械效率”，实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，不计摩擦，若将钩码移动到B处，仍将其匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）左；便于测量力臂 （2）变大 （3）右 （4）变大；变大 【解析】（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高，调节平衡时，应将左端的平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂。 （2）当弹簧测力计由图乙所示M位置倾斜至如图丙所示N位置时，F的力臂变短，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知拉力变大。 （3）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，如果在图丁中杠杆两侧各增加一个相同的钩码时，杠杆的左端力与力臂的乘积为4G×2L=8GL，杠杆的右端力与力臂的乘积为3G×3L=9GL，杠杆的右端力和力臂的乘积大于左端力和力臂的乘积，所以杠杆右端下沉。 （4）根据图示可知，将钩码移动到B点时，阻力和动力臂都不变，阻力臂增大，由杠杆平衡条件可知，动力将变大，即弹簧测力计的示数变大。 例2.小明利用如图（a）所示的装置探究杠杆平衡条件； （1）杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆　 　（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆左端的平衡螺母向　 　（选填“左”或“右”）移，在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出　 　； （2）如图乙所示，在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，每个钩码为0.5N，在右侧B位置（右边位置第三格）用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，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，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数　 　，原因是测力计的拉力力臂　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验结束后，小明又用如图丁所示装置所示继续探究，发现总是无法得到教材上所给出的杠杆平衡条件，其原因是　 　； （5）杠杆平衡条件在生活中有很多应用，如图（b）所示，是小明利用杠杆平衡条件制作的轻质杆秤，经测试发现能测的物体的最大质量偏小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是______。 A．将a点向左移 B．将b点向左移 C．将a、b点都向右移动等长距离 D．换一个质量较小的秤砣 【答案】（1）达到；右；力臂 （2）2 （3）变小；变大 （4）杠杆的自重对杠杆平衡有影响 （5）B 【解析】（1）杠杆处于静止或匀速转动时的状态称为平衡状态。实验前，把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆达到平衡状态。 为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，杠杆右端偏高，应将杠杆右端的螺母向右移动，使杠杆在水平位置平衡。 在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码，调节钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这样做的目的是为了