实验突破17 探究杠杆的平衡条件-【实验攻略】备战2024年中考物理实验一题精练通关

实验17 探究杠杆的平衡条件 杠杆、钩码若干、铁架台、细线。 杠杆的调整： （1）实验前调节杠杆在水平位置平衡，并且选择杠杆的重心作为支点：避免杠杆的自身重力对实验的影响； （2）实验前杠杆在水平位置平衡的调节：“左高左调，右高右调”，实验过程中不能调节平衡螺母； （3）实验时，让杠杆在水平位置平衡的目的：方便测量力臂。 （1）调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）在杠杆两端悬挂适当的钩码，并调整钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下动力、阻力、动力臂、阻力臂； （3）多次改变钩码数量和它们离支点的距离，使杠杆在水平位置平衡，记下动力、阻力、动力臂、阻力臂。 序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 2 3 … 杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2）。 （1）杠杆平衡状态的判断：杠杆处于静止状态或匀速转动状态； （2）实验中通过改变钩码数量和钩码的位置使杠杆在水平位置平衡，不能通过调节平衡螺母来使杠杆平衡； （3）将钩码换成弹簧测力计的好处：方便改变力的方向，且能直接读出力的大小； （4）进行多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性； （5）杠杆偏转方向的判断：比较力和力臂的乘积，哪边大杠杆就向哪边偏转； （6）保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计从竖直方向拉杠杆变为倾斜拉杠杆时力的变化，如图所示，阻力、阻力臂不变，弹簧测力计倾斜拉杠杆时动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可得，弹簧测力计的示数变大。 （7）生活中杠杆类型的判断及应用。 1．某实验小组利用杠杆做“探究杠杆平衡条件”实验： （1）实验前杠杆处于图甲所示情况，该杠杆处于 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）；使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；使杠杆在水平位置平衡的目的是 ； （2）调节好后，按照如图乙所示的方式悬挂了钩码，杠杆平衡，根据实验现象分析数据。可以得出的结论是： （用文字或符号表述均可）。通过上面数据得出结论有不妥之处，原因是： ； 【追问】（3）实验中，小亮多次调节左端钩码的位置，并移动右侧钩码的位置，如图乙所示，使杠杆保持水平平衡，记录多组数据，完成后，小亮认为实验结论就具有普遍性了，他这样的操作， （选填“完全”或“不完全”）符合实验要求，原因是 ； 【创新设问】（4）保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变，调节右侧悬挂钩码的数量和位置，使杠杆始终在水平位置平衡，记录对应的力F和力臂l1大小，绘制成图像如图丙所示。图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积 （选填“相等”或“不相等”），其原因是 。 （5）如图丁所示，已知每个钩码的质量均为50g，用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，实验中始终保持杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在a位置竖直向下拉时，测力计的示数为 N；弹簧测力计山图中a位置移至b位置时，其示数将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），出现这一现象的原因是 ；（g取10N/kg） 【结论应用】（6）下图A为小明制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点转动，不计摩擦和杠杆自身重力，当杠杆处于图A所示水平位置平衡时，松开螺母保持OA水平不动，使OB向下折，再拧紧螺母形成一根AOB'（B'对应B点）保持物块M的位置不变，要使杠杆在如图B所示位置保持平衡，则应将物块N移动到 （选填“①”“②”或“③”）。 【变式提问】（7）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组同学利用图C所示的装置进行探究，在杠杆A点处挂上2个钩码（每个钩码重），以弹簧测力计的拉力为动力，钩码处绳子拉力为阻力，杠杆在水平位置平衡时 （填“大于”“等于”或“小于”）。其原因是 。 【生活应用】如图甲所示的两个提纽杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种。 （8）如图乙是提纽杆秤的原理图，使用 边提纽最大测量值较大（选“A”或“B”）； （9）小明选用细木杆当秤杆，细线做提纽，夹子做秤钩，钩码做秤砣制作杆秤（如图丙）； ①确定零刻度线的位置：秤钩上不挂物体，提起提纽，当图中秤杆右端下沉时，则应将秤砣向 移动，直到秤杆在水平位置平衡，此时秤砣悬线所在的位置标为“0”； ②确定杆秤的刻度：将质量为1kg的重物挂在秤钩上，移动秤砣直到秤杆在水平位置平衡，秤砣悬线所在的位置标为“1……”； ③如果要增加这把杆秤的量程，则可以 后