2024年中考物理复习-----专题05杠杆实验题

实验专题05 杠杆 实验必备知识点 一：杠杆： 1.定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着 固定点 转动，这根硬棒就叫杠杆。 （1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体； （2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。 2.杠杆的五要素： （1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。 （2）动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示； （3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示； （4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示； （5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2 ”表示。 3.注意： （1）无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。 一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力， 而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力； （2）力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。 力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。 4.杠杆作图： （1）力臂： ①根据题意先确定支点O； ②确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长； ③从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。 （2）杠杆作图：最小力： ①连接该点与支点O； ②在该点做这条连接线的垂线； ③根据杠杆平衡，确定力的方向，标上力的符号。 二：杠杆的平衡： 1.杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。 2.杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，或 F1·L1=F2·L2 （1）杠杆静止不动的平衡属于“静平衡”； （2）杠杆如果在相等时间内转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”； 3.杠杆的平衡条件实验： （1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。 当杠杆在水平位置平衡时，力臂l1和l2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂示数大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡； （2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。 三：杠杆分类： 1.省力杠杆：动力臂l1＞阻力臂l2，则平衡时F1＜F2； 这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。 2.费力杠杆：动力臂l1＜阻力臂l2，则平衡时F1＞F2； 这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。 3.等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2； 这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。 4.既省力又省距离的杠杆时不存在的。 模拟题练习 1. 白莲镇长岭中学同学们做“探究杠杆平衡条件”实验。 （1）调节杠杆水平平衡后，第一组同学按图甲进行实验，第二组同学按图乙进行实验，你认为第______（选填“一”或“二”）组实验更方便，理由是______； （2）如图丙所示，若A位置悬挂4个钩码（每个钩码质量为50g），在C位置施加一个如图所示大小为______N的力时，杠杆保持平衡； （3）小丽想到爸爸利用图丁的工具抬起大花盆。为了抬起花盆时更省力，他建议爸爸将支架适当向______（选填“左”或“右”）移动一些距离； （4）小红利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就和爸爸一起测出了一头小象的质量。测量时用一根长为12m的槽钢作为杠杆，如图。吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计的示数F1为100N。测得l1为6m，l2为4cm。不计铁笼质量，小象的质量是______t。（g取10N/kg） 2. 小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。 （1）安装好装置后，杠杆位置如图甲所示，此时杠杆___________（选填“平衡”或“不平衡”），为使其在水平位置平衡，应将平衡螺母向___________调节； （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N，如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，拉力最小时，大小为___________N； （3）得到实验结论后，利用图丙所示装置，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，F的力臂记为l，改变B点位置，F与___________的关系图像为图丁中的①；若将M从A移至P，再重复上述步骤，