实验14 探究杠杆的平衡条件-【实验攻略】备战2024年中考物理实验题型突破之真题汇编

实验14 探究杠杆的平衡条件 基础考点梳理 1. 实验目的：探究杠杆平衡的条件。 2. 实验器材及图像：杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、细线、刻度尺。 （1）杠杆：实验主体。 （2）钩码盒一套、弹簧测力计：提供拉力。 （3）细线：实验连接。 （4）刻度尺：测量力臂长短。 3. 实验步骤 步骤①把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡（目的：便于测量力臂大小）。 步骤②将钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的位置或个数使杠杆在水平位置保持平衡，分别记录下此时动力F1动力臂l1阻力F2和阻力臂F2的数值，并将实验数据记录在表格中。 步骤③把钩码挂在杠杆上，在支点的同侧用测力计竖直向上拉杠杆，重复实验记录数据，需多次改变杠杆所受作用力大小，方向和作用点。 步骤④整理实验器材。 4. 实验结论及应用 根据实验记录数据，探究结论是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式表示： F1L1=F2L2。 5. 实验补充 （1）杠杆定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。  ※①杠杆可直可曲，形状任意。  ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。  （2）杠杆五要素： ①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。  ②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。  ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。  ※动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。  动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离．用字母l1表示。  ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离．用字母l2表示。 （3）杠杆中最小力的问题及力臂的画法： ①在动力的作用点明确的情况下，支点到力的作用点的连线就是最长力臂； ②在动力作用点未明确时，支点到最远的点的距离是最长力臂。 ※画杠杆示意图时应注意： （1）阻力作用点应画在杠杆上：有部分同学认为阻力由石头的重力产生，所以阻力作用点应画在石头重心上，这是错误的。 （2）确定阻力方向：当动力使杠杆绕支点顺时针转动时，阻力一定使杠杆逆时针转动。 （3）力臂不一定在杠杆上：力臂可用虚线画出并用大括号标明，也可用实线画出。 （4）杠杆的分类及应用： 类型 力臂的大小关系 力的大小关系 特点 应用 省力杠杆 l1＞l2 F1＜F2 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力杠杆 l1＜l2 F1＞F2 费力、省距离 缝纫机踏板、起重臂  人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂杠杆 l1=l2 F1=F2 既不省力也不省距离，既不费力也不费距离 天平，定滑轮 ※既省力又省距离的杠杆时不存在的。 6. 常考实验问题 （1）实验前，用刻度尺测得杠杆相邻刻度线间距离l0＝5.00cm；将杠杆安装到支架上后静止如图甲所示，此时杠杆 　是　（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；按照实验要求，小明应该将杠杆调节到 　水平　位置平衡。 （2）开始实验探究，将钩码用细线悬挂在杠杆左侧，在杠杆右侧用弹簧测力计拉住杠杆，使杠杆处于水平平衡状态，此过程中应该注意使弹簧测力计拉线沿 　竖直　方向。 （3）分析实验数据，得到的结论是：　F1l1＝F2l2　（填写表达式）； （4）调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量 　力臂　。 （5）实验时，多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，重复实验。这样做的目的是 　寻找普遍规律　。 （6）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计由图中a位置移至b位置时，其示数 　变大　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 （7）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。 （8）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。 精选真题汇编 1．（2023•阜新）小新利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。 （1）如图甲所示已静止的杠杆，将平衡螺母向 　 　调节，使其在水平位置平衡。 （2）多次改变钩码的个数和位置，并使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），得到如下实验数据。分析数据可总结出杠杆的平衡条件是 　 　。 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 （3）实验中多次改变力和力臂的大小，目的是 　 　。 （4）如图丙所示的剪刀属于 　 　杠杆，工人师傅用该剪刀修剪树枝时，应把树枝放在剪刀的 　 　位置，树枝最容易被剪断（选填“A”“B”