专题8 探究杠杆平衡的条件 2022-2023八年级物理（下）期末复习专题集训

专题8 探究杠杆平衡的条件 知识点睛 【实验器材】 杠杆、钩码若干、铁架台、刻度尺； 实验记录 实验次数 动力（N） 动力臂（cm） 动力×动力臂（N·cm） 阻力（N） 阻力臂（cm） 阻力×阻力臂（N·cm） 1 1 8 2 4 2 2 8 1 16 3 2 12 3 8 【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 【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：弹簧测力计杠杆垂直时，动力臂最大，所需动力最小，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，由于动力臂减小，动力会增大。 （7）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。 题型演练 1．利用如图所示的装置来“探究杠杆的平衡条件”。 （1）实验前杠杆如图甲所示，应将杠杆右端的平衡螺母向 　 　调节，直至杠杆在水平位置平衡；杠杆平衡后如图乙所示，在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂 　 　个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡； （2）保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据，并绘制成l1﹣F1的关系图象，如图丙所示。请根据图象推算，当l1为0.6m时，F1为 　 　N。 2．小宇在家利用长刻度尺、细线、橡皮筋、螺母（60g）等身边物品制作了一把可测物体质量的“杠杆秤”。操作如下： （1）在刻度尺两端分别扎上橡皮筋a和b，再把刻度尺用细线悬挂起来，若此时刻度尺的左端下沉（如图甲所示），则应调节橡皮筋a向 　 　（选填“左”或“右”）移动，使刻度尺在水平位置平衡，目的是消除 　 　对实验的影响；在称量时再次让刻度尺在水平位置平衡，如图乙所示，其目的是便于在刻度尺上直接读出 　 　； （2）如图乙所示，小宇用螺母当“秤砣”，把苹果悬挂在离O点6cm处时，螺母挂在右侧离O点15cm处，刻度尺在水平位置平衡，则苹果的质量是 　 　g。为了使这把“杠杆秤”的测量范围增大，你的方法是 　 　（写出一种即可）。 3．小明探究杠杆平衡条件时，选定的实验器材有：铁架台与两端带有平衡螺母的直尺组成的杠杆装置、弹簧测力计一个、细线和完全相同的钩码若干。 （1）将杠杆装置放在水平实验台上，静止时如图1甲所示。为了探究杠杆的平衡条件，接下来的操作是：　 　，使杠杆在水平位置平衡。 （2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1次、第2次杠杆平衡时的实验数据已填写在下表中。图1乙是第3次杠杆平衡时的情景，这次杠杆右侧的阻力①为 　 　N，阻力臂②为 　 　m。 实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 2.5 0.2 2 0.25 2 2 0.15 1.5 0.2 3 1 0.2 ① ② （3）分析表中数据，可以得出杠杆的平衡条件为：　 　。 （4）为了使实验结论具有普遍性，他做了图1丙所示的实验，用弹簧测力计斜拉使杠杆在水平位置平衡。若图中∠α＝30°。则拉力F＝　 　N。 【拓展】杠杆在我国古代就有了许多应用。在距今约三千多年以前，就有了用来捣米的舂。现在一些资料中见到的舂其结构大致有图2中的甲、乙两种。工作时，以O为固定转轴，在A端连着石球，脚踏B端可以使石球升高，拾起脚，石球会落下击打稻谷。 请把你认为比较符合生活实际的“舂”（“甲”或“乙”）选出来并简要写出它的主要特点：　 　。 4．如图