2023年中考物理重点实验复习《探究杠杆的平衡条件》

探究杠杆的平衡条件 【考点梳理】 1.实验前杠杆的调节：左高右调，右高左调。平衡后实验过程中不能在遇节平衡螺母 2.将杠杆调成水平平衡的目的是：便于测量力璧。 3.选择杠杆终点作为支点的好处：消除杠杆自身重力对实验的影响。 4.将砝码换成测力计的好处是：能直接测出拉力的大小，实验操作方便。 5.将砝码换成测力计的缺点是：测力计本身有重量，对实验有一定的影响，使弹簧测力计的示 数变大。 6.如上图，乙图和丙图中，弹簧测力计的示数作怎样变化：由大变小，原因是力臂由小变大。 7.你认为哪个图更合理？答：工图，实验不受弹簧测力计的重力的影应 8.使用弹簧测力计代替钩码最终目的是：更能正确认识力璧。 9.多次实验的目的是：避免实验的偶然性，是结论具有普遍规建。 【典例引领】 1.(2023年永州中考题)18.小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件， 实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等， 士 丙 (1)当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的 平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调节： (2)在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F,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1和阻力臂2：多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在 水平位置平衡，得到实验数据如下表： 次数 动力FN 动力臂/cm 阻力FN 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 第1页共6页 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是： (3)本次探究经过多次实验的目的是 A,减小实验误差B.寻找普遍规律 (4)如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会 (选填“仍然平衡”、“左 端下沉”或“右端下沉”)： (5)如图丙所示，用弹簧测力计先后在α、b位置拉杠杆上同一点C,杠杆都在水平位置平衡，弹簧 测力计在a位置竖直向上的拉力为F。,在b位置斜向上的拉力为F6,则F。F6(选填“大于”、“等 于”“小于”)。 解析：(1)图甲中，杠杆左端下降，要调节到水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆 在水平位置平衡，便于测量力臂。 (2)由表格中数据知，第一次数据 0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm 第二次数据 1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm 第三次数据 1.5N×10.0cm-0.5N×30.0cm 可得杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F山=Fh。 (3)通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才 具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组 实验数据归纳出物理规律，故选B。 (4)设一个钩码的重力为G,杠杆一格长度为L,将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆左端 G×3L=3GL 杠杆右端 2G×2L=4GL 3GL<4GL 杠杆将会右瑞下沉。 (5)弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为F,在b位置斜向上的拉力为F。,竖直向上的拉力的力 臂大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得到 F,F 答案：①右：②见解析：③.B:④右端下沉：⑤小于 【真题演练】 1.(2023年广东中考题)20.杠杆在如题图所示位置静止，此时杠杆 (选填“是”或“不是”) 第2页共6页 处于平衡状态，调节杠杆两端的螺母使杠杆保特水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因是此时 答案：①是：②杠杆的重心通过支点，消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响，且此时支点到力的作用线 的距离等于力臂长度 2.(2023年式汉中考题)17在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)调节平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止。选取若干个质量均为50g的钩码，在 杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码，使杠杆重新在水平位置平衡，分别记下F1、F2、L1、2的 数值。重做几次实验，部分实验数据如下表所示。 次数 动力FN 动力臂L/cm 阻力FN 阻力臂L2/cm 3.0 5.0 1.5 10.0 2.0 15.0 2.0 15.0 3 1.0 5.0 2.5 10.0 卡44 由表中数据可得，F、F2、L、L2之间的关系式是 (2)①在第(1)问的某次实验中，杠杆右侧挂了4个钩码，左侧用弹簧测力计竖直向下拉，当杠杆 在如图甲所示位置静止时，弹簧测力计的示数是 N: ②保特杠杆右侧所挂4个钩码的位置不变，取下弹簧测力计，在杠杆右侧用弹簧测力计沿竖直方向拉 杠杆，当杠杆再次水平并静止时，弹簧测力计对杠杆的拉力为F=15N,请在图乙中画出弹簧测力计对杠 杆的拉力F