2024年中考物理一轮复习—探究杠杆的平衡条件

初中物理专项复习—探究杠杆的平衡实验 ①为什么体重不同的两人能让跷跷板水平静止？ ②为什么重力相同的两人不能让跷跷板水平静止？ 在杠杆的使用中，杠杠的平衡状态是一种非常重要的状态。杠杆满足什么条件时才会平衡呢？下面我们一起探究。 杠杆的平衡：杠杆静止或匀速转动，就说杠杆处于平衡状态。 实验目的 探究杠杆的平衡条件 杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？提出问题 猜想与假设 动力+动力臂=阻力+阻力臂 动力-动力臂=阻力-阻力臂 动力×动力臂=阻力×阻力臂 动力:动力臂=阻力:阻力臂 ………… ①实验器材：杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计。 ②测量的物理量：力、力臂。 ③当杠杆平衡时，分别测出动力F1、阻力F2，动力臂L1、阻力臂L2。并多次改变力和力臂的大小，获取多组数据。 实验表格 实验步骤 ①把杠杆安装在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在水平位置平衡。 杠杆哪端高，就把平衡螺母向哪端调节；或者杠杆向哪边偏， 就把平衡螺母向反方向调节使杠杆在水平位置平衡时， 两个力臂可以直接从杠杆上直接读出，就不用测量了， 非常方便。另外，可以消除杠杆自身的重力对实验结果的影响。 ②在杠杆两边挂不同数量的钩码，把支点右边的钩码对杠杆的作用力当作动力F1，支点左边的钩码对杠杆的作用力当作阻力F2。 调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2的实验数据填入表中。实验中所用每个钩码的重力都相等。 ③改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，使杠杆在水平位置重新平衡，再做几次实验。 ④在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。 注意：弹簧测力计只有沿竖直方向施加力，才可以直接读出力臂。 数据记录 交流与小结 分析表中的数据，找出它们之间的关系，你从中有什么发现？ 杠杆平衡时：动力×动力臂=阻力×阻力臂， 调节 平衡螺母 评估与交流 ①让杠杆在水平位置静止的目的是： 一是使杠杆的重心在支点，以消除杠杆自身重力对实验的影响。 二是便于直接读出力臂。 ②多次测量获得多组实验数据的目的是： 避免偶然性，获得普遍性的结论。 ③在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。挂钩码后，不能再调节平衡螺母。 ④读数时，杠杆仍要保持处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。 不能调节 平衡螺母 ⑤弹簧测力计一定沿竖直方向施加力。 如图（a）所示，弹簧测力计沿竖直方向施加力时，力臂L1是10cm。如果弹簧测力计不沿竖直方向施加力，如图（b）所示，则力臂为L2，L2 ＜ L1，将小于10cm，变小。 （b） l2 ∟ （a） 夯基提优堂 1.(2020·山东省济南市·模拟题)小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时，在杠杆两侧挂上不同个数的钩码，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，这样三次实验后得出结论：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。下列能帮助他得出正确结论的操作是(    ) A. 去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B. 去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向上拉 C. 去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉 D. 增加钩码个数，再多次实验使结论更具普遍性 2.(2023·江苏省徐州市·月考试卷)小东在验证杠杆平衡条件时，使用的每个钩码的重力均为，杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______ 选填“左”或“右”端调节。杠杆水平平衡后，在杠杆上的点悬挂了个钩码，如图乙所示，为使杠杆保持水平平衡，在点施加的最小拉力为______ 。 3.(2023·江苏省·同步练习)小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象．为使杠杆水平平衡，图甲应采取的操作是________________________；图乙应采取的操作是____________________________________________． 4.(2023·江苏省·同步练习)在“探究杠杆的平衡条件”实验中： 小明安装好杠杆后，发现杠杆静止如图甲所示，此时杠杆处于________填“平衡”或“非平衡”状态． 如图乙所示，杠杆调节平衡后，在处悬挂个钩码，每个钩码重如果在处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为________时，拉力最小，大小为________． 课后，小明制作了一个简易杠杆，调